Fe-Si合金的价电子结构及磁性、范性的微观机制

本文对工业范围内Fe-Si合金的价电子结构进行了计算,给出了其价电子结构分布参数(共价电子数,晶格电子数、键共价电子对数)。算出的键距、磁矩的理论值与实验值符合得很好。并从价电子结构深度,探讨了Fe-si合金磁性和范性的微观本质。     

Fe—Co合金磁矩随成分的变化规律的电子理论分析及脆性因素的探讨

本文对有序和无序Fe-Co合金的价电子结构进行了计算,给出了价电子结构分布参数(共价电子数、晶格电子数,键共价电子对数)。定量计算Fe-Co合金的玻尔磁子数和磁矩随合金成分变化规律。并从价电子结构深度,探讨了Fe-Co50at％合金的脆性本质。     

Fe-Ni合金的价电子结构

本文应用“固体与分子的经验电子理论”对面心立方Fe-Ni合金进行了分析,得出了价电子结构随Fe含量变化的演变关系。不仅满意地解释了Fe-Ni合金的平均原子磁矩、晶格参数和电阻率等的变化规律,更重要的是对Invar效应和Elinvar效应的物理本质给出了“价键理论”的新解释。提出了产生这两种效应的三个必要条件。并指出把Invar和Elinvar效应的理论建立在磁学理论基础上是不适当的。     

射频溅射Fe1—xNix／Cu超晶格的结构与磁性

应用射频溅射技术制备了面心立方结构的Ｆｅ１－ｘＮｉｘ／Ｃｕ（ｘ＝０．２６－０．５４）金属超晶格，ＭｇＯ单晶衬底的采用以及在面心立方结构的Ｃｕ上实施外延等措施保证了在Ｎｉ质量分数低至０．２６时Ｆｅ－Ｎｉ合金层仍保持了良好的面心立方的晶体结构，而且直到液氦温区这种面心立方结构仍是稳定的，磁性测量表明，当Ｆｅ－Ｎｉ合金层的Ｎｉ质量分数低至接近因瓦合金成分（ｘ＝０．３５）时，其合磁矩呈下降趋势，即表现出偏     

面心立方结构Fe0.1Co0.9/Al2O3纳米复合材料结构和磁性研究

采用溶胶—凝胶法及在氢气中还原的工艺得到面心立方结构的Fe0.1Co0.9/Al2O3纳米复合粉末,利用X射线衍射、透射电子显微镜、振动样品磁强计对样品微观结构和磁性进行了研究.结果表明FeCo合金以面心立方结构存在于纳米复合材料中.由于Co的掺入,FeCo合金的晶粒尺寸下降而晶格常数增大.另外,由于磁矩和晶粒尺寸的变化导致FeCo合金的饱和磁化强度下降而矫顽力增加.     

Fe—C马氏体硬度的价电子结构分析

根据固体和分子经验电子理论,同时考虑键距差和磁矩差,建立了Fe-C马氏体的价电子结构．假设马氏体是由含C的和不含C的两种结构单元自由组成．不含C单元中的Fe原子处在与α-Fe相似的A型杂化第8阶上,则晶格常数、平均磁矩、最强键上的共价电子对数分别为a     

γ-FeMn合金平均原子磁矩的理论计算

本文根据文献[1]提出的经验电子理论,利用集团变分方法,计算了γ-FeMn合金的平均原子磁矩随合金浓度的变化曲线,得到了与中子衍射实验相一致的结果,同时给出了γ-FeMn合金的价电子结构的BLD分析结果,并讨论了合金中局域环境对原子磁矩的影响。     

Ni-Co固溶体合金价电子结构分析——Co在合金中作用的初步探讨

本文应用经验电子理论,对工业范围内(Co含量<25％)的Ni—Co固溶体合金的价电子结构进行计算,给出了价电子结构分布参数(键共价电子对数、共价电子总数、晶格电子总数)。计算的理论键距、理论磁距与实验值符合得很好。本文还初步探讨了Ni基高温合金中加Co的微观本质。为进一步研究合金的宏观物理、化学性质提供了微观资料。     

Cu-Ni-Si合金的价电子结构分析

基于固体与分子经验电子理论(EET),对纯金属晶体Cu以及合金固溶体Cu-Ni、Cu-Si和Cu-Ni-Si进行价电子结构分析,建立相空间价电子结构计算模型和方法,从相空间价电子结构角度探讨合金元素的合金化行为。计算结果表明:Cu处于第15杂阶,Ni处于第8杂阶,Si处于第2杂阶,Cu-Ni-Si晶胞的最强键上共价电子数达到了0.45722,这说明合金元素Ni和Si的溶入,能够提高纯铜晶胞的原子键引力,强化铜基体。     

Fe4N电子结构与磁性质的DV-Xα方法研究

用DV—Xα方法对Fe4N的电子结构和磁矩进行了研究．计算结果表明．在Fe4N的体心面心立方结构中,Fe原子在两种不等价晶位上．它们的磁矩是不同的．并从微观机理上作了相应的解释。     

Fe，Co，Ni的价电子结构分析及物理性能计算

应用《固体与分子经验电子理论》计算了α-Fe,β-Co和Ni的价电子结构,在此基础上,计算了它们的居里温度、磁矩、结合能和熔点．计算结果与实验值相符．根据计算结果：这些元素的磁矩只与磁电子相关;居里温度除与磁电子相关外,还与磁性原子间的距离有关;结合能随共价电子数的增加而增大,随磁电子与哑对电子之和的减小而增大;对熔点起主要作用的是最强键上的共价电子对数,晶格电子项作用微弱,哑对电子起削弱作用,单个磁电子的作用可忽略．这些结果表明：α-Fe,β-Co和Ni的物理性能与其价电子结构密切相关,轨道间价电子的转化将改变这些磁性金属的物理性能．     

Fe,Cr及Fe（Cr ）合金磁矩的价电子结构分析

给出了确定单质或二元固溶体原子状态的简单快捷方法,应用该方法可清楚地给出固体中化学键网的分布、键强有关固体的其它特性,如熔点、电导率、磁矩、结合能、强度、韧性等,作为例子,建立了α－Fe,α-Cr和不同Cr含量F(Cr）合金的价电子结构,并对晶格常数和磁矩的实验结果给出了满意的价电子结构分析。     

NbMoTaWVx难熔高熵合金的微观结构和力学性能的第一性原理研究

采用虚拟晶体近似固溶体模型,通过第一性原理方法研究V元素含量的变化对NbMoTaWV_x难熔高熵合金的晶体结构和弹性性质的影响.结果表明, NbMoTaWV_x难熔高熵合金均为单相无序体心立方结构, V较小的原子半径和密度导致合金的晶格常数和密度减小. V的添加会降低合金抵抗弹性形变的能力,但合金的韧性和各向异性会增强.价电子浓度可能是影响合金结构和力学性能的重要因素,价电子浓度降低,其晶体结构稳定性和理论强度有所下降,但韧性和各向同性会增强.     

FeSiBPCu非晶合金磁性的EET理论计算

采用熔体旋淬法制备了(Fe0.76Si0.096B0.084P0.06)100-xCux(x=0,0.1,0.3,0.5)非晶合金,使用X射线衍射仪(XRD)、透射电镜(TEM)和振动样品磁强计(VSM))对其进行表征,结果表明,制备的急冷条带均为非晶态。利用固体与分子经验电子理论,从价电子层次上计算了(Fe0.76Si0.096B0.084P0.06)100-xCux(x=0,0.1,0.3,0.5)非晶合金的价电子结构和磁矩,磁矩的理论计算值163.918、163.692、163.231、162.800 emu/g与实验值160.1、159.0、155.6和153.3 emu/g的误差均小于10%。为新的合金成分设计提供了一种新思路。     

磁形状记忆合金Mn_2NiGa的第一性原理计算

Mn_2NiGa磁形状记忆合金立方奥氏体相因在室温下具有可逆马氏体相变,同时居里温度高达588 K,在高温下具有优异的磁热效应,因而在相应的学术领域和应用领域中具有重要的研究价值。掌握Mn_2NiGa磁形状记忆合金的原子占位、结构相变、磁性质和弹性常数是实现Mn_2NiGa合金磁形状记忆性能优化的关键。采用目前国际上较为先进的第一性原理精确Muffin-Tin轨道方法,系统计算研究了0 K下Mn_2NiGa合金立方奥氏体相与四方马氏体相的晶格结构参数、磁矩、弹性常数、电子结构及总能。研究结果表明,Mn_2NiGa合金立方奥氏体相具有Hg_2CuTi型晶格结构,而非传统Ni_2MnGa的L2_1结构;Mn原子是合金总磁矩的主要提供者,且2种Mn原子磁矩呈反平行排列;奥氏体相的剪切模量(C′=(C_(11)-C_(12))/2)小于0,因而低温下立方结构不稳定,可以发生由立方相到四方相的马氏体相变;根据Jahn-Teller效应,低温下四方相相对于立方相的稳定性,主要源于2种Mn和Ni原子分别与Ga原子的共价结合作用。上述理论结果有望为Mn_2NiGa合金性能的进一步优化提供理论指导。     

面心立方合金的表面层孪晶强化机制

本文利用透射电子显微分析和x射线内应力测定等方法研究了低层错能面心立方合金表面喷丸强化后组织结构变化与疲劳行为之间的关系。着重观察和分析了疲劳过程中强化层内亚结构和内应力的变化情况。结果表明:层错能很低的面心立方合金(不锈钢和α黄铜)经喷丸强化后,表层中存在大量显微变形孪晶;由孪晶构成的栅栏薄层不仅能使表层残余压应力在疲劳应力作用下维持稳定,而且能有效地防止疲劳裂纹在外表面形核,因此,栅栏强化效应是面心立方合金疲劳强度提高的主要原因。     

经验电子论对P-S曲线的分析——Ni-Mn和Ni-Co合金的电子结构

本文应用“固体与分子经验电子理论”对Ni-Mn和Ni-Co二元无序固溶体进行了价电子结构与磁矩结构的分析,其结果与Pauling-Sjater磁三角曲线和α-x实验曲线相一致。并对合金中原子杂化态随合金成分改变而迁移的规律及固溶体结构的非均匀性(如短程序或者偏聚结构)出现的原因作了进一步的说明。     

钇在高压下的弹性性质和相稳定性研究

运用密度泛函平面波赝势方法(PWP)和广义梯度近似(GGA),对钇的3种结构相(体心立方bcc、面心立方fcc和六角密排堆积hcp)的总能和电子结构进行计算,得到了hcp结构的状态方程、价电子分布情况以及各种相在不同压力下的弹性常数和体模量,结果表明理论计算与实验值吻合得很好,比用局域密度近似(LDA)方法有了很大的改善.此外,还发现hcp相在加压到40GPa时发生相变,fcc是稳定的相.     

钙钛矿型铁电材料立方相价电子结构理论计算

应用固体与分子经验电子理论(EET)计算BaTiO3,BaZrO3,PbTiO3,PbZrO3,KNbO3,NaNbO3,CaTiO3,SrTiO38种典型立方相钙钛矿氧化物的价电子结构,并讨论晶体中各组成原子的实际价电子数.计算结果表明:8种钙钛矿氧化物的价键电子结构表现为离子性和共价性的混合,原子的种类是影响化合物价电子结构的重要因素,而相同的晶体结构决定了价电子分布的相似性;组成晶体的原子的实际价电子数与标准自由离子电荷有差异,且具有与玻恩有效电荷相似的特点.     

AlCrCuFeNi高熵合金的组织与硬度研究

利用真空电弧炉熔铸等摩尔比的AlCrCuFeNi高熵合金.X射线衍射分析与扫描电镜能谱分析表明,AlCrCuFeNi高熵合金具有面心立方和体心立方结构,合金铸态组织是典型的树枝晶,铬偏聚于晶内,而铜偏聚于枝晶间.AICrCuFeNi高熵合金具有高硬度与耐回火软化特性,铸态硬度为HV490,600℃退火后硬度还维持在HV420;高熵合金的铸态组织比较稳定.