刘睿
,
尚家香
人工晶体学报
本文采用第一性原理计算方法与准谐德拜模型相结合研究了C、N取代掺杂O原子对β-Ti3O5和λ-Ti3O5的电子结构以及相变温度的影响规律.结果表明:C元素对两相的电学特性影响较大,掺杂后β-Ti3O5和λ-Ti3O5的带隙宽度分别增加至1.25 eV和1.5 eV；氮元素的掺杂使β-Ti3O5的带隙增大到0.5 eV,同时仍然保持λ-Ti3O5的金属性不变,加剧了相变前后两相的电学差异,N掺杂使Ti3O5更适于应用在光学存储领域；同时对N掺杂Ti3O5的相变影响进行了研究,发现N掺杂可以有效降低相变温度.
关键词:
Ti3O5
,
电子结构
,
元素掺杂
席蒙
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尚家香
稀有金属
采用基于密度泛函理论的第一性原理方法系统的计算了3d、4d和5d过渡元素掺杂的NiTi.合金晶格参数、形成能、弹性常数和电荷密度,探讨了合金元素的占位倾向以及对马氏体相交温度的影响.计算结果表明,V、Cr、Mn、Fe、Co、Pd、Cu各族元素倾向于占据Ni位;Sc、Y、Zr、Hf倾向于占据Ti位.V、Cr、Mn、Fe、Co各族元素和Pd、Pt取代Ni,V、Cr、Mn、Fe各族取代Ti能够不同程度的降低NiTi合金的相变温度Ms;Hf、Zr、Au、Ag取代Ni以及Sc、Y、Hf、Zr取代Ti为能够升高NiTi合金的相变温度Ms;Cu取代Ni则基本不改变NiTi合金的相变温度Ms.这些结果与实验结果一致,进而从微观角度解释了合金元素对相变温度的影响规律.
关键词:
过渡元素
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NiTi合金
,
第一性原理计算
尚家香
,
赵栋梁
,
王崇愚
金属学报
在密度泛函理论框架下,用第一原理DMol团簇方法,基于Rice-Wang热力学模型研究了合金化元素Ti对bcc FeΣ3[1 0](111)晶界结合的影响.结果表明:合金化元素Ti在晶界和自由表面的偏聚能之差为-0.372 eV,Ti增强晶界结合,为韧性掺杂元素.Ti的化学效应起主要作用,贡献为-0.713 eV,表现为较强的增强晶界结合作用.力学效应即掺杂引起的局域畸变贡献为+0.341 eV,表现为减弱晶界结合的作用.同时分析了Ti对晶界键合的影响,当Ti原子占据晶界时,Ti使得距它较近的跨越晶界的键合加强,反映了Ti强化晶界的作用.
关键词:
Ti
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null
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null
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高雪
,
尚家香
,
张跃
功能材料
对计算固体物质晶格振动、研究材料的热力学性质的方法做了简要的探讨.以氧化锆为例,介绍了第一原理线性响应理论计算声子谱和声子态密度的方法,推导出热容、自由能、德拜温度等相关的热力学性质随温度的变化,并计算了氧化锆相变温度.结果表明通过这种方法元需任何实验数据完全从原子、电子层次出发进行材料热力学设计,为设计和研究全新材料体系提供了一个新的途径.
关键词:
第一原理
,
声子谱
,
热力学性质
尚家香
,
赵栋梁
,
王崇愚
金属学报
doi:10.3321/j.issn:0412-1961.2001.08.024
在密度泛函理论框架下,用第一原理DMol团簇方法,基于Rice-Wang热力学模型研究了合金化元素Ti对bcc FeΣ3[110](111)晶界结合的影响.结果表明:合金化元素Ti在晶界和自由表面的偏聚能之差为-0.372 eV,Ti增强晶界结合,为韧性掺杂元素.Ti的化学效应起主要作用,贡献为-0.713 eV,表现为较强的增强晶界结合作用.力学效应即掺杂引起的局域畸变贡献为+0.341 eV,表现为减弱晶界结合的作用.同时分析了Ti对晶界键合的影响,当Ti原子占据晶界时,Ti使得距它较近的跨越晶界的键合加强,反映了Ti强化晶界的作用.
关键词:
Ti,bcc Fe晶界,第一原理,强化
