Si晶体中螺位错滑移特性的分子动力学

在保持Si晶体模型完全周期性的边界条件下, 采用位错偶极子模型在其内部建立一对螺位错. 通过Parrinello-Rahman方法对模型施加剪应力, 并应用分子动力学计算位错运动速度及交滑移的发生与外加剪应力间的关系. 在此基础上进一步研究晶体内的空位缺陷对螺位错运动的影响. 结果表明, 在位错滑移面上的六边形环状空位聚集体可加速螺位错的运动, 并且螺位错能通过交滑移跨越该空位缺陷, 避免产生钉扎现象. 揭示了低温层中大量存在的空位缺陷是降低位错密度的原因.      

二维正方格子晶体中位错的晶格理论

自从Orowan，Polanyi和Taylor等提出晶体中位错的概念并用弹性力学进行分析后，位错问题已经得到深入广泛的研究，并提出了一些著名的模型．但是，这些模型往往是连续的或半离散的，虽然能解决位错的许多问题，但是不能给出位错芯的精确描述．对此，建立在完全离散模型的基础上，作者只考虑最近郊原子间相互作用，运用格林函数方法对二维正方格子晶体中位错的Peierls模型进行计算，发现晶体没有切应力，二维问题变为一维，得出一维F—K模型方程．至此得出一个定量给出F—K模型方程的方法．     

基于位错密度的体心立方晶体塑性本构模型

晶体塑性理论是将晶体微观尺度的位错运动与宏观尺度的塑性形变相结合的重要理论,提供了在细观尺度内研究材料力学行为的有效方法。位错的密度变化对金属晶体的硬化行为有着重要的影响。该文在晶体塑性理论的基础上引入位错运动理论,建立基于位错密度的体心立方晶体(body center cubic,BCC)塑性本构模型,研究BCC的力学行为;并借助ABAQUS有限元软件,编写UMAT子程序,实现对BCC结构的铁单晶及多晶单轴拉伸试验的数值模拟。结果表明:该本构模型能有效地模拟铁单晶及多晶单轴拉伸的力学行为。     

位错的统计力学以及位错引起晶体的熔化理论

在位错对详细讨论的基础上建立一个晶体熔化的理论模型。该理论预测一级相变并得出晶体熔化温度的上限。引起面心立方结构和体心立方结构熔化的位错类型是不同的,前者是偏位错引起,后者是全位错引起。计算出22种立方晶体的熔化温度接近实验得出的熔化温度。提出了偏位错熔化温度低,这应当是面心立方比体心立方熔化温度低的原因之一。     

双位错滑移运动的晶体相场模拟

【目的】研究晶体位错运动对材料加工力学性能的影响。【方法】应用改进晶体相场(Phase-field-crystal,PFC)模型,研究剪切应变作用下晶体的双位错的滑移运动特征。【结果】在应变作用下,体系的双位错只作滑移运动,运动方向平行且相反,保持匀速运动,不出现攀移运动;应变率较小时,位错作滑移运动,越过势垒需要一定孕育时间,此时滑移出现颠簸式运动特征;应变率较大时,位错滑移运动呈匀速直线运动。【结论】PFC模型能较好地用于研究位错在应变作用下的运动。     

简单立方晶体中混合位错分析方法

 表征晶体中位错的Peierls-Nabarro(PN)模型的控制方程十分复杂,求解往往直接给出解答,而没有给出求解过程,这为PN模型的应用带来了困难。针对Peierls-Nabarro模型的这一局限性,提出一种新的方法分析简单立方晶体中混合位错的成核过程。该方法将位错密度场表示成第一类Chebyshev多项式的形式,而滑移面上的剪应力表示成三角级数的形式,得到了新的控制方程,最后运用Newton-Raphson法对新的控制方程进行求解。计算结果表明,本文提出的方法对于分析简单立方晶体中混合位错的成核过程具有简单、精确的特点。     

晶界位错运动的空位晶体相场模拟

【目的】研究不同形式的应力对位错运动形式的影响。【方法】通过添加空位自由能项修正晶体相场模型(Phase-field-crystal model,PFC model),得到空位晶体相场法模型(Vacancy phase-field-crystal model,VPFC model),并采用VPFC模拟小角度晶界(Grain Boundary)在外加单方向应力作用下的变形过程。【结果】在外加单方向应力作用下,小角度晶界位错组作攀移运动时系统自由能增加,位错组滑移时出现系统自由能下降和位错反应等现象。x方向拉应力促使位错发生负攀移,压应力促使位错发生正攀移。【结论】VPFC模型可有效模拟晶界位错、空位等微结构演化过程。     

点状籽晶法生长KDP晶体的(100)面位错分布

通过光学显微镜对点状籽晶法生长的KDP晶体（100）面位错蚀坑的观察和分析，发现柱区的位错线走向不同于片状籽晶法生长的晶体。晶体的位错主要来自籽晶的位错。通过籽晶成锥-微溶-生长的过程可以减少籽晶锥区位错向晶体中的延伸，在晶体内部，当两条夹角很小的位错线相交时会合并成一条位错线。     

缺陷预熔化现象的晶体相场模拟

【目的】研究外应变作用下BCC晶体中晶界和位错的预熔化现象,揭示晶界预熔化的机理。【方法】构建包含外力场与晶格原子密度耦合作用项的三维体系自由能函数,并建立以温度为主要参数的晶体相场模型,模拟三维情况下某一平面的晶界和位错的预熔现象。【结果】随着温度的升高,位错熔解的区域不断扩大,在接近熔点温度时晶界处的位错首先诱发晶界出现预熔化现象;当熔解趋于稳定后,在应力作用下,开始出现位错滑移现象,同一水平直线上的一组位错对相互靠近,最终湮没变为一个完整晶界。【结论】体系的温度影响并决定位错的熔解。体系温度越高,位错处的熔解就越容易进行。     

带锥台托盘KH2PO4晶体生长与位错分布

利用光学显微镜对采用锥台托盘及传统平托盘生长的晶体进行位错腐蚀观察，发现锥台托盘生长的晶体上半部分位错分布与平托盘生长的晶体相似，部分区域位错密度低于平托盘生长的晶体。对于锥台托盘生长的晶体下半部分，其柱面位错缺陷很少，位错集中在与锥台直接接触的下锥面。下锥面的存在阻止了柱面底部新位错的形成，为柱面生长提供了更好的生长条件。硬度分析表明使用锥台托盘一定程度上提高了晶体结晶完整性。     

理论地震图的F-K算法的并行实现

对F-K算法进行了并行化改进,从而使其可以利用PC-Cluster或者并行计算机多节点计算的资源优势,提高计算速度.比较发现,并行后的计算速度大大提高,在计算时间较长的情况下,并行F-K算法的运算速度基本与处理器的个数成正比,为反演震源参数和地下结构提供了更为快捷的计算工具.     

掺杂化合物K3C60晶体的结合能

利用点电荷模型,计算了Ｋ３Ｃ６０晶体的结合能,得出晶格常数为α＝１４．３４Ａ,并给出体积弹性模量,求得的晶格常数和实验测量值相符。     

掺杂化合物K3C60晶体的结合能

利用点电荷模型,计算了K     

随机晶场作用的Blume-Capel模型的相图研究

在有效场框架下,运用切断近似的方法,取自旋S为1的三维简立方格子,对随机晶场作用的Blume-Capel模型(BCM)相图进行研究,重点探讨随机晶场浓度和不同的晶场分布形式(晶场比率参数α)对相图的影响,具体分析了4种晶场分布形式:晶场稀疏分布,正负晶场对称分布,正负晶场非对称分布和负晶场随机分布,并给出相应的相图。在晶场稀疏情况下,三临界点(TCP)存在于一定的晶场浓度范围内,低温区域出现相变线的重入现象和晶场简并模式;α=-1.0和α=-0.4时,临界点存在的晶场浓度范扩大,相图出现正晶场分布,特别当α=0.4时,三临界点始终存在,重入现象和晶场简并模式消失,二级相变线始终与晶轴没有交点,相变线均无趋于∞,磁有序相范围减小。     

二维光子晶体不可约布里渊区及其能带结构的研究

在固体物理中,通常认为对于给定的晶格来说,晶体的不可约布里渊区（IBZ）是给定的,是不变化的.实际上,对于由同样的晶格构成的不同的晶体（晶体=晶格＋基元）而言,由于基元的对称性以及取向和配置等原因,使得晶体的对称性不同于晶格,此时,晶体的IBZ要发生变化.本文通过一个二维光子晶体的具体事例说明,随着基元取向的改变,IBZ也在随着变化.当晶体的对称性低于其晶格的对称性时,晶体的IBZ扩大为整个第一布里渊区.     

论陨石系列受晶格能控制的规律

利用计算方法求陨石的晶格能,从铁陨石、碳质球粒陨石、球粒陨石到无球粒陨石晶格能依次增高,陨石形成受晶格能控制并按晶格能由低到高的顺序出现,与地球上矿物和岩石结晶过程具有相同的晶格能控制规律。陨石晶格能系数与其平均克原子量,满足的函数关系。     

随机VQ与晶格VQ优劣之鉴

通过对随机VQ和晶格VQ优劣分析 ,得出随机VQ优于晶格VQ的结论 ,而晶格VQ仅仅在用于无记忆的、均匀分布的输入向量时 ,才是最优的     

用Origin6.0软件构造晶体点阵结构模型

在PC机上利用Origin6.0软件的三维离散数据绘图功能，构造晶体点阵结构模型。详细介绍了构造晶体点阵结构模型的方法、操作步骤及实际应用。     

正方空气柱结构二维三角晶格光子晶体及其禁带特征

基于平面波展开法比较研究了空气圆柱三角晶格光子晶体和正方介质柱三角晶格光子晶体的禁带特征,提出了正方空气柱三角晶格光子晶体结构,并分析了相对介电常数对其禁带宽度的影响.结果表明:空气圆柱三角晶格光子晶体要比由同种介质材料构成的正方介质柱三角晶格光子晶体的完全禁带要大得多;对于正方空气柱三角晶格光子晶体,当相对介电常数εr>12.0时将出现双禁带,且当εr=19.0时两条禁带均达到最大值.     

晶格能的理论计算

介绍了晶格能的实验测定方法,讨论了晶格能的理论计算方法