宋庆功
,
闫洪洋
,
康建海
,
宋玲玲
,
果福娟
材料导报
采用基于密度泛函理论的第一性原理方法,计算研究了4d过渡金属X在γ-TiM中替位掺杂形成的Ti7XAl8和Ti8 Al7X体系的几何结构、总能量和弹性常数.对系统总能量、形成能的计算结果揭示Tc、Ru、Mo和Nb替代Al原子(或Ti原子),Rh和Pd替代Al原子掺杂体系比纯γ-TiAl体系更稳定,有利于制备γ-TiAl基合金.分析Ti7 XAl8和Ti8 Al7X体系的轴比c/a发现,4d过渡金属元素Y、Zr、Tc、Ru、Rh、Mo和Nb替代Al,Y、Ag、Rh和Pd替代Ti均能明显改善γ-TiM基合金的延性.对弹性模量比的研究表明,Y、Zr、Tc、Ag、Ru、Rh、Pd、Mo和Nb替代Al原子掺杂有利于改善γ-TiAl基合金的韧性.综合分析确认,Mo和Nb易于添加到γ-TiAl基合金中并且有利于改善材料的延性和韧性.这一结论能够与他人的实验研究结果相互佐证.
关键词:
γ-TiAl基合金
,
轴比
,
形成能
,
弹性常量
,
第一性原理
余勇
,
潘晓霞
,
戎咏华
金属学报
由于奥氏体不锈钢在核工业中的重要应用背景，本文对具有相同面心立方晶体结构的γ－Fe中的空位（V）、自间隙原子（SIA）、间隙氦原子（HeI）以及氦－空位（He－V）团簇的形成能进行了分子静力学计算。Fe－Fe、Fe－He和He－He原子间相互作用分别用修正嵌入原子法（MEAM）、Wilson-Johnson势和Beck势来描述。计算结果表明SIA<100>形成能远小于α－Fe中的SIA<110>形成能，HeI在γ－Fe中的四面体间隙位最稳定。团簇HenV0、HenV1、HenV2、HenV3中的He原子数分别达到2、5、9、11时即可以形成Frenkel对来实现自捕陷，实现自捕陷时的He/V不是定值，并随空位数的增加有逐渐下降趋势。
关键词:
形成能
,
point deffect
,
helium-vacancy cluster
,
self-trapping
程萍
,
张玉明
,
张义门
人工晶体学报
采用平面波展开和第一原理赝势法对4H-SiC理想晶体及与Vsi有关的电中性微观本征缺陷(Vsi、Vc-Vsi 、Vc-C、Vsi-Si)的超晶胞进行计算.结果发现:0 K且忽略原子驰豫时,电中性本征缺陷VC-C和Vsi的形成能相差为4.472eV,在此基础上分析了亚稳定型本征缺陷Vsi向稳定型本征缺陷Vc-C转化的理论依据及转化方式,首先发生转移的是h晶格位置上的Si原子,与非故意掺杂4H-SiC外延材料在氙光激励作用下的ESR结果吻合较好.
关键词:
本征缺陷
,
第一性原理
,
形成能
,
4H-SiC
彭森
,
吴孟强
,
王秀锋
,
张树人
,
何茗
材料导报
基于第一性原理赝势平面波方法研究了具有不同结构类型的Ti-Sn体系中间相合金的基态性质,包括优化后的形成能、结合能、电荷密度和态密度等.计算结果表明,Ti-Sn体系合金的稳定性随Ti含量的增加而提高,但Ti6Sn5和Ti5Sn3的合金化能力比Ti3Sn、Ti2Sn、Ti2Sn3强得多.Ti-Sn体系合金的态密度显示了成键电子主要由Ti元素的3p、3d轨道电子和Sn元素的5p轨道电子贡献.Ti-Sn体系合金稳定性的差异主要是由于Fermi能级附近低能量区域的单位原子成键电子数不同造成的.
关键词:
第一性原理
,
形成能
,
结合能
,
电荷密度
,
态密度
贠江妮
,
张志勇
,
邓周虎
,
张富春
功能材料与器件学报
doi:10.3969/j.issn.1007-4252.2007.06.012
计算了SrTiO3-δ(δ=0,δ=0.125)体系电子结构,分析了氧空位对SrTiO3晶体的价键结构、能带、态密度、分波态密度、差分电荷密度的影响.所有计算都是基于密度泛函理论(DFT)框架下的第一性原理平面波超软赝势方法.计算结果表明:当氧空位浓度δ=0.125时,空位在母体化合物SrTiO3中引入了大量的传导电子,费米能级进入导带,体系显示金属型导电性.由于空位掺杂,导带底附近的态密度发生了畸变,刚性能带模型不再适合描述SrTiO2.875体系.同时,在导带底附近距离费米能级0.3eV处引入了空位能级,这和实验测得的SrTiO3材料内中性氧空位的电离能约为0.4eV相符.此外,Mulliken布局分析、分波态密度和差分电荷密度分析表明,该空位能级主要由与其最近邻的两个Ti原子的3d电子态贡献,并且由该空位引入的导电电子大部分都局域在空位最近邻的两个Ti原子周围.最后,计算了三种典型平衡条件下SrTiO3晶体内中性氧空位的形成能.
关键词:
第一性原理计算
,
氧空位
,
电子结构
,
形成能
王进
,
关小军
,
曾庆凯
,
张向宇
人工晶体学报
为了获得硅单晶中空位团的形成能以及有关因素的影响规律,采用分子动力学方法进行了模拟计算和分析,揭示了模型体系大小、空位团构型和空位数目对空位团形成能的影响规律和机理.结果表明:总体上,模型体系大小和空位团构型对空位团形成能的影响不大；3 ×3 ×3模型更适合于硅单晶空位形成能的计算和分析；当空位数目≤5时,最小空位团形成能随空位数目增大而线性增加；空位团形成能实质上主要取决于所需破坏的Si-Si键数目及键能.
关键词:
硅单晶
,
形成能
,
空位团
,
分子动力学
李妍
,
刘廷禹
,
赵朝珍
人工晶体学报
本文运用晶格动力学软件GULP模拟计算了磷酸镓晶体的物理性质和本征点缺陷.利用弛豫拟合技术,根据晶体结构和部分物理性质数据拟合了GaPO4晶体中离子间的相互作用势,利用拟合好的势参数计算得到的结果与实验结果吻合得很好.在此基础上计算理想GaPO4晶体的力学和热学性质,并计算晶体本征缺陷的形成能,结果表明氧空位和氧的弗伦克尔缺陷在晶体中较易出现,而镓的弗伦克尔缺陷则是晶体中最容易形成的缺陷类型.
关键词:
磷酸镓晶体
,
相互作用势
,
本征缺陷
,
形成能
余勇
,
潘晓霞
,
戎咏华
金属学报
doi:10.3321/j.issn:0412-1961.2007.01.001
利用分子静力学计算了γ-Fe中的空位(V)、自间隙原子(SIA)、间隙氦原子(HeI)和氦-空位(He-V)团簇的形成能.Fe-Fe,Fe-He和He-He原子间相互作用分别用修正嵌入原子法(MEAM)、Wilson-Johnson势和Beck势来描述.计算结果表明,SIA<100>形成能远小于α-Fe中的SIA<110>形成能,HeI在γ-Fe中的四面体间隙位最稳定.团簇HenV0,HenV1,HenV2和HenV3中的He原子数n分别达到2,5,9和11时即可形成Frenkel对来实现自捕陷,实现自捕陷时的He/V个数比不是定值,且随空位数的增加有逐渐下降趋势.
关键词:
γ-Fe
,
点缺陷
,
形成能
,
氦-空位团簇
,
自捕陷
杨扬
,
余春
表面技术
doi:10.16490/j.cnki.issn.1001-3660.2017.02.010
目的 计算分析ζ-Fe2N和ε-Fe3N两种铁氮化合物的结构稳定性和弹性性能.方法 采用第一性原理模拟计算方法.结果 两种物相的理论晶格常数与实验值吻合较好,且两者的形成能均为负值.通过两种物相的单晶弹性常数获取了相应的多晶弹性性能,所计算体模量(B)、剪切模量(G)和杨氏模量(E)均高于实验值.ε-Fe3N多晶弹性性能的计算值与实验值存在一定的比例关系,约为1.3:1,这个比例也适用于γ'-Fe4N的体模量.两种物相的B/G比值分别为2.63和2.16.结论 ζ-Fe2N和ε-Fe3N具有一定的热力学稳定性.两者的剪切模量和杨氏模量接近或优于钢,且具有一定的塑性.两种物相的弹性各向异性与它们的晶体结构密切相关.
关键词:
铁氮化合物
,
晶体
,
第一性原理
,
形成能
,
弹性性能
,
各向异性
Aiyu LI
,
Huiying LIU
,
Zizhong ZHU
,
Meichun HUANG
,
Yong YANG
材料科学技术（英）
First-principles calculations have been performed to study the lithium intercalations in MoS2. The formation energies, changes of volumes, electronic structures and charge densities of the lithium intercalations in MoS2 are presented. Our calculations show that during lithium intercalations in MoS2, the lithium intercalation formation energies per lithium atom are between 2.5 eV to 3.0 eV. The volume expansions of MoS2 due to lithium intercalations are relatively small.
关键词:
Formation energies
,
MoS2
,
Li嵌入
,
从头计算
