彭平
,
陈律
,
周惦武
,
田泽安
,
韩绍昌
,
金涛
,
胡壮麒
金属学报
采用第一原理赝势平面波方法研究了Re与Ru合金化前后g-Ni/g¢-Ni3Al相界的电子与能态结构。断裂功计算结果显示：Re置换g-Ni相区中的Ni或Ru置换g¢-Ni3Al 相区中的Al，Re或Ru合金化均可提高Ni/Ni3Al相界的断裂强度；而Re与Ru在相界区的复合合金化，则只有当Re与Ru分别占据共格 (002)g/g¢原子层邻近 (001)g原子层上的Ni原子位与(001)g¢原子层上的Al原子位时, g-Ni/g¢-Ni3Al相界的断裂强度才可进一步提高，若其中的Ru置换g¢-Ni3Al相区内层Al， 这时复合合金化Ni/Ni3Al相界的断裂强度不仅没有提高，反而比合金化前纯Ni/Ni3Al相界的断裂强度低。电子态密度与电子密度分布图的分析表明：Re与Ru合金化对g-Ni/g¢-Ni3Al相界断裂强度的影响可归因于Re和Ru与其最近邻Ni原子间强烈的电子相互作用引起的相界区域层间原子成键相互作用的改变。
关键词:
g-Ni/g¢
,
-Ni3Al interface
,
alloying effect
,
first-principle calculation
赵宇飞符跃春胡青苗杨锐
金属学报
利用基于密度泛函理论的第一原理精确Muffin-Tin轨道(EMTO)方法结合相干势近似(CPA), 研究了Ti1-xVx与Ti1-xNbx合金中α(α'), ω及β相的晶格常数、体模量及相稳定性随成分的变化. 结果表明, Ti-V合金中随着V含量的增加, α(α')相晶格参数aα$减小, cα/aα略有增加, ω相晶格参数aω及cω/aω同时减小, β相晶格参数aβ减小; Ti-Nb合金中随Nb含量的增加, aα几乎不变, cα/aα增加, aω增加, cω/aω减小, aβ几乎不变. 随V及Nb含量的增加, ω与β相的晶格错配度线性增加. V和Nb均能提高三相的体模量, 且增加 β相对于其它两相的稳定性.
关键词:
钛合金
,
lattice parameter
,
bulk modulus
,
phase stability
,
first-principle calculation
苏蓓蓓
,
苏德发
,
桂青凤
表面技术
doi:10.16490/j.cnki.issn.1001-3660.2015.12.022
目的 研究分子吸附在不同的ZnO表面时,体系的稳定性、电子结构、紫外光吸收情况. 方法 根据第一性原理密度泛函理论,首先对O2 和H2 O分子分别吸附在完备的ZnO和具有氧空位的ZnO单层膜表面进行结构优化,然后分析不同体系的电子结构和光学性质. 结果 通过吸附能可知,分子吸附有利于系统稳定性的提高,其中氧分子吸附最为明显;能带和态密度图显示,分子吸附有利于电子在导带和价带之间的跃迁;差分电荷密度图表明,分子吸附的所有体系都存在电子转移,吸附分子和薄膜之间存在相互作用;光吸收图显示,分子吸附的ZnO体系光吸收明显增强. 水分子吸附在含氧空位的ZnO单层膜上时,体系具有较强的紫外吸收、较高的载流子浓度、较小的载流子有效质量以及较好的稳定性,是比较理想的紫外探测材料. 结论 ZnO单层膜中氧空位和实验环境中的氧气和水汽均能影响体系的紫外响.研究结果可为ZnO基薄膜紫外探测器的发展提供参考.
关键词:
ZnO
,
第一性原理
,
紫外探测性质
,
分子吸附
,
表面缺陷
,
紫外吸收
邹祥宇
,
廖先杰
,
卫学玲
,
夏鹏举
,
徐峰
,
罗清威
材料与冶金学报
采用熔盐电脱氧法(FFC)制备Al3Sc,并应用以密度泛函理论为基础的平面波赝势方法,利用第一性原理的CASTEP软件包计算了Al3Sc的晶体结构和电子结构.结果表明:物质的量比为3:1的Al2O3和Sc2O3混合阴极片,在700 cc、3.2V电解电压下,经20 h电解后完全形成Al3Sc.计算了Al3Sc的品格常数a =0.411 nm,与XRD检测结果符合.
关键词:
熔盐电脱氧法
,
Al3Sc
,
第一性原理
,
晶体结构
,
电子结构
孙顺平
,
李小平
,
于赟
,
卢雅琳
,
臧冰
,
易丹青
,
江勇
中国有色金属学报
运用第一原理平面波赝势方法计算L12-Al3Li金属间化合物点缺陷的形成焓,并结合Wagner–Schottky模型,研究L12-Al3Li金属间化合物在523、673、823和1000 K时点缺陷浓度与成分之间的关系.结果表明:在这4个温度下,L12-Al3Li金属间化合物中Al空位浓度最小,Li空位浓度次之,Al反位和Li反位的缺陷浓度较大.Al反位和Li反位缺陷浓度在理想金属间化合物Al3Li化学计量比成分处基本相同,不过两种反位的缺陷浓度随着合金成分相对于化学计量比成分的偏离而变化显著,在富Al端Al反位缺陷浓度较大,在富Li端Li反位缺陷浓度较大.运用Arrhenius方程计算点缺陷的有效形成焓,结果显示Al反位和Li反位的有效形成焓较小且基本相同,Li空位次之,Al空位最大.
关键词:
Al3Li金属间化合物
,
第一原理计算
,
点缺陷浓度
,
形成焓
,
Wagner–Schottky模型
邱玥
,
王辉平
,
孔毅
,
刘向忠
,
李一为
,
徐涛
,
尹超
,
杜勇
材料导报
doi:10.11896/j.issn.1005-023X.2016.21.020
随着计算材料科学的发展，通过第一性原理计算加快硬质合金材料的研发速度，降低研发成本逐渐成为备受关注的研究课题。主要介绍了近年来基于密度泛函理论的第一性原理计算与高分辨透射电子显微术、三维原子探针等实验观测在硬质合金界面研究方面的进展。首先从界面强度评估方法、第一性原理界面能计算方法、晶界结构的理论模型等方面，结合硬质合金常见晶界计算，系统地对第一性原理计算界面的基本方法进行总结。然后结合最近的几个研究实例，展示了第一性原理计算在硬质合金研发中发挥的重要作用。最后，通过分析国内外学者的研究成果，阐述了硬质合金第一性原理计算领域存在的不足，以及这一领域可能需要进一步开展的工作。
关键词:
硬质合金
,
第一性原理计算
,
晶界
,
高分辨透射电镜
