河岸带的边缘结构特征与边缘效应

河岸带是一个典型的边缘区,根据河岸带纵向空间的镶嵌性、横向空间的过渡性、垂向空间的成层性以及时间分布的动态性等边缘结构特征,提出了河岸带边缘效应的概念.指出河岸带边缘效应是河岸带在结构、状态、行为和功能等方面具有明显的异质性和独特性,这种边缘效具有过渡性、动态变化涨落、易超承载运行等特点,并具体表现为地理边缘效应、生态边缘效应、缓冲边缘效应以及社会边缘效应等.     

Molecular dynamics simulation of kink in 〈100〉 edge dislocation in body centred cubic iron

Using the molecular dynamics method,we have constructed two kink models corresponding to the 〈100〉{010} and 〈100〉{011} edge dislocations (EDs) in body centred cubic (bcc) Fe. It is found that the geometric structure of a kink depends on the type of edge dislocation and the structural energies of the atoms sites in the dislocation core region. The formation energies,migration energies and widths of the kinks in different types of EDs are calculated. The results show that formation and migration of the kink in the 〈100〉{010} edge dislocation are difficult. The 〈100〉{011} edge dislocation moves primarily through kink nucleation,rather than kink migration.     

一种基于面向对象模拟刃型位错运动图象及应力场的方法

位错是晶体中的一种线型缺陷,它在晶体中普遍存在,不仅影响着晶体的力学强度,而且对固体的许多物理性质均有重要影响.为了能形象地理解位错的基本性质,本文以刃型位错作为研究算例,通过编写Visual C++程序,成功地实现了对刃型位错原子动态图象及其应力场分量的计算机模拟,并详细阐述了程序设计原理和实现方法.本文的编程思想和通过定性及定量分析得出的结论对深入研究位错的特性提供了很好的参考思路.     

钢铁材料中刃位错与溶质原子的交互作用

通过计算机编程建立了钢铁中铁素体相中的1/2[1 1 1]刃位错的原子结构模型,用实空间的连分数方法计算了碳、氮及合金元素在完整晶体及位错区引起的总结构能和环境敏感镶嵌能,讨论了碳、氮及合金元素在位错区的偏聚及交互作用.计算结果表明:轻杂质C,N易偏聚于位错芯处;强、中碳化物形成元素(Ti,V,Nb,Cr)易偏聚于刃位错线上,非碳化物形成元素Ni偏聚于位错线下方的弹性扩张区;轻杂质加剧强碳化物形成元素在刃位错区的偏聚,当温度下降使得C,N及合金元素的浓度超过其最大固溶度时,钢铁中刃位错区将有C,N金属间化合物脱溶,这些化合物会阻碍位错的运动,起到第二相粒子的强化作用.     

氮掺杂(10,0)单壁碳纳米管的电子结构

利用密度泛函第一原理研究不同氮掺杂方式(10,0)单壁碳纳米管的电子结构. 当氮原子取代碳纳米管中的碳原子时, (10,0)单壁碳纳米管转变为n型半导体. 当氮原子吸附在碳纳米管表面时, (10,0)单壁碳纳米管转变为p型半导体, 同时与吸附氮原子相连碳原子的p轨道上的小部分电子被激发至d轨道上.      

Effect of dislocation structure evolution on low-angle grain boundary formation in 7050 aluminum alloy during aging

The effect of dislocation structure evolution on low-angle grain boundary formation in 7050 aluminum alloy during aging was studied by using optical microscopy, transmission electron microscopy, and electron backscatter diffraction analysis of misorientation angle distribution, cumulative misorientation and geometrically necessary dislocation (GND) density. Experimental results indicate that coarse spindle-shaped grains with the dimension of 200 μm×80 μm separate into fine equiaxed grains of 20 μm in size as a result of newborn low-angle grain boundaries formed during the aging process. More specifically, the dislocation arrays, which are rearranged and formed due to scattered dislocations during earlier quenching, transform into low-angle grain boundaries with aging time. The relative frequency of 3°-5° low-angle grain boundaries increases to over 30%. The GND density, which describes low-angle grain boundaries with the misorientation angle under 3°, tends to decrease during initial aging. The inhomogeneous distribution of GNDs is affected by grain orientation. A decrease in GND density mainly occurs from 1.83×1013 to 4.40×1011 m-2 in grains with 〈111〉 fiber texture. This is consistent with a decrease of unit cumulative misorientation. Precipitation on grain boundaries and the formation of a precipitation free zone (PFZ) are facilitated due to the eroding activity of the Graff etchant. Consequently, low-angle grain boundaries could be readily viewed by optical microscopy due to an increase in their electric potential difference.     

Electronic structure of doped trans-polyacetylene

The behavior of electronic structures of doped trans-polyacetylene is revealed by a simple method. (C₂₄H₂₆)⁺ⁿ is used to simulate p-type doped trans-polyacetylene at various doping concentrations. The electronic structure is calculated, by CNDO/2 method. These calculations show that at low doping level, the decrease of electronic energy compensates the increase of elastic energy, thus the bond alternation exists, and the charge carriers are solitons. When doping level is high, the increase of elastic energy is larger than the decrease, of electronic energy, the bond alternation disappears, solitons no longer exist, and polyacetylene is in a metalic state. Foundation item: Supported by the National Natural Science Foundation of China (No. 19834070) Biography: Ren Da-zhi (1948-), male, Associate professor, research direction: solid state physics.     

内掺金属富勒烯Ti2@C80几何结构和电子结构计算研究

采用密度泛函理论方法对内掺金属富勒烯Ti2@C80的几何结构和电子结构进行了计算研究.分别在,Ih_C80笼内8个不同位置和D5h_C80笼内5个不同位置掺入2个Ti原子,形成Ti2@C80的初始结构.几何结构优化表明:对于Ih_Ti2@C802个Ti原子处于C2轴上是最稳定的;对于D5h_Ti2@C80,2个Ti原子处于距C2轴0.042 8 nm的一条轴上是最稳定的.局部态密度显示:掺杂之后Ti原子的磁性淬灭.密立根电荷分析表明:2个Ti原子的化合价小于 2价,与电子能耗谱实验相一致.     

金属Cr的电子结构和物理性质

依据纯金属单原子理论(OA)确定了体心立方结构(bcc)Cr的电子结构为[Ar](3dc)3.32(3dn)2.26(4sc)0.25-(4sf)0.17,并对Cr的面心立方结构(fcc)和密排六方结构(hcp)初态特征晶体和初态液体的电子结构进行了研究.在此基础上,定性地解释了Cr的电子结构和晶体结构之间的关系:bcc→hcp→fcc结构的转变过程中,dc电子逐渐减少(3.32→3.24→3.14),sc电子逐渐增加(0.25→0.28→0.32),电子云分布的对称性逐渐增强而方向性逐渐减弱,故形成晶体时配位数逐渐增加的现象;并通过计算得到了bcc Cr的势能曲线、弹性和热膨胀系数随温度的变化曲线.     

Ti原子位置对立方SrTiO3电子结构的影响

基于第一性原理密度泛函理论框架下的平面波超软赝势计算方法,计算分析了Ti原子Z轴分数坐标的移动对立方SrTiO 3的能带结构、能态密度和Mulliken电荷布居方面的电子结构的影响。计算结果表明,随着Ti原子Z坐标的上移,O原子的电子逐渐转移到Ti原子上,使得O的部分电子能量升高,Ti的部分电子能量降低,价带与导带渐渐重叠,能隙消失,即Ti原子位置可以强烈影响SrTiO 3的电子结构。     

ZrC的电子结构与热力学性质

运用基于密度泛函理论的超软赝势平面波方法对ZrC原胞体系的结构进行几何优化,得到了稳定体系的电子结构。利用能量与体积的函数关系得到稳定体系的晶格常数,然后利用准谐德拜模型研究了ZrC在温度为0～3 500 K和压强为0～200 GPa下的热力学性质,得到ZrC的相对体积、体胀系数、热容、熵、德拜温度和Gruneisen参数随温度与压强的变化关系。     

超导体二硼化镁电子结构和掺杂研究

利用基于密度泛函理论(DFT)的线性缀加平面波方法(LAPW)对多频带双能隙超导体二硼化镁进行电子结构研究,研究了二硼化镁的电子能带图、态密度(DOS)和电荷密度.对二硼化镁进行电子掺杂和空穴掺杂,分别用铝原子代替镁原子,碳原子代替硼原子,对其能带和电荷密度的改变进行探讨.     

植物群体边缘效应递减律及其意义

通过调查和试验 ,研究了 15种植物群体的边缘效应。结果表明 :在同一条件下 ,植物群体边缘效应的绝对值随水平边距递增而递减。这一规律应用于植物生产能够提高经济效益和生态效益 ,并将充实植物生态学的理论和指导植物生态工程的组建 ,具有重要的实用价值和理论意义。     

边缘效应在生态学中的应用

边缘是连接两个生态系统的特殊生态系统,在两个生态系统的能流、养分等的交换过程中起重要作用.边缘效应是自然界普遍存在的,斑块内环境梯度的变化和各物种在发生、竞争等过程上的差异导致了明显的边缘效应.随着人们对这一概念的逐渐重视,近年来对该领域的研究愈加活跃.     

压力作用下六方钛电子结构和弹性性质的第一性原理计算

通过基于密度泛函理论（DFT）框架下广义梯度近似（GGA）平面波超软赝势法,计算了六方钛在压力作用下的电子结构和弹性性质．结果表明：随着压力的增加,导致状态密度的展宽和状态密度峰值的减小,同时费米面向高能方向移动;计算所得在0GPa下的弹性常数与实验结果相符,说明采用广义梯度近似可合理计算六方金属钛的弹性性质,据此还计算了不同压力下的弹性常数,为六方金属钛的实际应用提供了理论依据．     

掺杂对锰氧化物La_(0.67)Ca_(0.33)Mn_(0.9)A_(0.1)O_3(A:Cr,Co,Fe,Cu)结构的影响

采用固相反应法制备了La0.67Ca0.33Mn0.9A0.1O3(A:Cr,CoFe,Cu)系列样品;利用X射线衍射(XRD)和扫描电镜(SEM)对系列样品进行了表征,结果表明:样品单相性很好;以元素Cr,Fe,Co替代时,样品呈现较均匀的颗粒,而元素Cu替代时样品呈大片状结构,空洞半径按替代元素Cr,Co,Fe,Cu的顺序逐渐变大,说明替代元素与Mn离子的半径之差Δ是影响样品空洞半径及缺陷的重要因素.     

基于Fe/Ni共掺杂CdS的电子结构和光学性质

利用第一性原理计算方法,研究Fe/Ni单（共）掺杂对CdS几何结构、电子结构和光学性质的影响. 结果表明,Fe/Ni单（共）掺杂使带隙发生窄化,（Fe,Ni）共掺杂使带隙中出现更多的杂质能级,这些杂质能级主要来自Fe 3d态、Ni 3d态和S 3p态电子相互间的杂化作用; （Fe,Ni）共掺杂远大于单掺杂CdS的光吸收强度,（Fe,Ni）共掺杂的协同作用可大幅度提高CdS对可见光的响应能力和光催化活性.     

基于Fe/Ni共掺杂CdS的电子结构和光学性质

利用第一性原理计算方法,研究Fe/Ni单（共）掺杂对CdS几何结构、电子结构和光学性质的影响. 结果表明,Fe/Ni单（共）掺杂使带隙发生窄化,（Fe,Ni）共掺杂使带隙中出现更多的杂质能级,这些杂质能级主要来自Fe 3d态、Ni 3d态和S 3p态电子相互间的杂化作用; （Fe,Ni）共掺杂远大于单掺杂CdS的光吸收强度,（Fe,Ni）共掺杂的协同作用可大幅度提高CdS对可见光的响应能力和光催化活性.     

First-principles study of the effects of Si doping on geometric and electronic structure of closed carbon nanotube

The effects of Si doping on geometric and electronic structure of closed carbon nanotube （CNT） are studied by, a first-principles method, DMol. It is found that the local density of states at the Fermi level （Er） increases due to the Si-doping and the non-occupied states above the Er go down toward the lower energy range under an external electronic field. In addition, due to the doping of Si, a sub-tip on the CNT cap is formed, which consisted of the Si atom and its neighbor C atoms. From these results it is concluded that Si-doping is beneficial to the CNT field emission properties.     

Fe1-xCox合金电子结构和磁性的理论研究

Fe1-xCox合金的磁性强烈依赖于合金的结构以及合金中Fe、Co的含量．该文从第一性原理出发,应用线性缀加平面波(LAPW)的方法,计算了Co含量分别在x=0．00,0．25,0．50,0．75,1．00时合金的电子结构和磁性．随着x值的增大,合金中原子总的平均磁矩和Fe原子的平均磁矩都呈现出先增加后减小的趋势,而Co原子磁矩在不同成分下基本保持不变．计算结果和试验结果较好地解释了Fe1-xCox合金的磁学性质．