腊明
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陈昌东
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冯云晓
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张志玮
人工晶体学报
基于密度泛函理论(DFY)的第一性原理计算方法,对氢原子在过渡金属(Sc、Ti、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、V、Zn)修饰的Mg(0001)表面扩散性能进行了研究.研究发现过渡金属元素Sc、Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni和Cu选择替代在镁表面第二层稳定,而Zn则选择替代在第一层稳定.当镁表面掺杂Zn和Cu时,氢原子选择停留在表面稳定;当掺杂Sc、Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co和Ni时,氢原子选择进入镁块体内部.值得一提的是氢原子通过从过渡金属顶部通道扩散进入镁块体内部的势垒大大降低,笔者用差分电荷密度分析后发现氢原子与过渡金属原子成键使扩散势垒降低.当氢原子进入镁块体内部后靠近Sc、Ti、V、Cu和Zn原子时,将与这些过渡金属原子成键,从而阻碍了氢原子继续向内部扩散;而氢原子靠近Cr、Mn、Fe、Co、Ni原子时,选择离开过渡金属从而促进了氢原子向块体内扩散,可以大幅改善镁基储氢材料的吸氢动力性能.
关键词:
过渡金属
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Mg(0001)面
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氢原子
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扩散
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密度泛函理论
王兰馨
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温斌
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姚山
稀有金属材料与工程
采用第一性原理密度泛函理论,结合平面波赝势和广义梯度近似(GGA),用虚拟晶体近似(VCA)的方法建立晶体结构模型,计算了高熵合金AlCoCrCuFeNi在不同压力影响下的结构性能,弹性能及压力作用下的结构相变.计算结果表明,随着压力的增大,高熵合金AlCoCrCuFeNi的晶格常数减小而密度增大.高熵合金AlCoCrCuFeNi只在fcc结构下才符合力学稳定性条件,而在bcc结构下不符合,体积模量随压力的增大而增大.高熵合金AlCoCrCuFeNi大约在21 820 GPa压力下会由fcc结构转变为bcc结构.
关键词:
高熵合金
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密度泛函理论
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结构相变
