Fe—Mn—Si基合金共格界面能的离散点阵平面分析

结合合金的相变热力学对离散点阵平面（DLP）模型进行了改进,使之能够处理多元置换型合金中诸如马氏体与奥氏体这类化学成分相同而结构不同的两相共格界面能。利用改进的DLP模型计算了Fe-Mn-Si基合金的{111}fcc//{0001}hcp共格界面能,分析了温度、合金成分对它的影响,结果表明,与它们对层错能的影响一致。体系的共格界面能作为马氏体相变临界驱动力△GMs^γ→ε中的阻力项所占的比例小于10%。     

自旋三重态$Sr_{2}RuO_{4}$超导能隙的P波对称性

在三带模型下,考虑带间和带内的在位库伦排斥、洪特耦合以及带内的配对耦合势,采用RPA近似求解能隙方程,得到了$Sr_{2}RuO_{4}$三个能带上的自旋三重态能隙．计算结果表明,相互作用势在格点上表现为在位的排斥,以及近邻和次近邻格点之间的吸引．xy轨道的配对势近似呈四重旋转对称,而yz和zx轨道的配对势显著地以横向方式展开,呈二重旋转对称．同时,在自旋涨落和电荷涨落的作用下,电子之间的自旋三重态配对能成功再现$Sr_{2}RuO_{4}$的ｐ波形式的能隙结构．随着温度上升,能隙逐渐减小到0,得到转变温度与实验结果基本一致．     

γFe—N合金中N—Fe的交互作用

利用基于第一原理的离散变分法（DVM）计算了γFe-N合金的电子结构,分析了N-Fe间的交互作用。计算得到间隙N分别与周围不同近邻的4种Fe原子的平均键级,通过比较它们随点阵畸变化后发现,N-Fe（1）的键级大于另外3种键级,说明γFe-N合金中N与置换原子的交互作用主要集中在N与最近邻原子之间。并结合态密度、价轨的电子占据数和电子密度对其进行了综合分析。     

水相pH值、水相介质及温度对N1923界面吸附性能的影响

研究了平衡水相pH值、水相介质及温度对伯胺N1923正庚烷／H2O液-液体系界面性质的影响，计算了界面吸附特性参数Cmin和AⅠ,发现N1923的界面活性随平衡水相酸度、介质浓度或电荷的增加而增加，随温度升高而下降，并对有关结果及其与萃取性能的关系作了分析和讨论．     

高锰系奥氏体热作模具钢时效过程中的内耗研究

研究了高锰系奥氏体热作模具（SDHA）钢时效过程中的内耗特性，并结合JMA方程分析了其时效动力学过程.结果表明，在时效过程中，SDHA钢在高温区域的内耗峰高度较其固溶态时有所降低，且峰宽变窄.这是由于时效过程中固溶于奥氏体间隙中的C发生了重新分配而使基体合金成分降低的缘故.在720 °C等温阶段，SDHA钢内耗随保温时间的增加而增大；而在550 °C等温过程中，其内耗随等温时间增加而降低.在低温时效初期，SDHA钢的间隙原子主要从奥氏体基体向界面及缺陷处扩散聚集；而在高温时效过程中，间隙C与奥氏体基体中固溶合金原子形成碳化物，并以缺陷处为核心而形核长大.     

Ti－H合金中γ氢化物与α－Ti界面结构的HRTEM研究

通过高分辨电子显微术（ＨＲＴＥＭ）研究了Ｔｉ－２１．７％（原子分数）Ｈ合金中γ氢化物与α－Ｔｉ基体之间的界面结构．取向关系为＜２　０＞α／／＜１１０＞γ，｛０　１　０｝α／／｛１　０｝γ的α／γ界面从［０００１］α，［２　０］α和［２　３］α．三个方向进行观察．结果表明：（０　１　０）α／（１　０）。界面保持共格关系，并且发现γ氢化物的长大是通过α／γ界面上的台阶的形成和侧向扩展而进行的．     

C／BN_xC_（2（1－x））、BN／BN_xC_（2（1－x））和C／BN异

采用原子集团展开和平均键能相结合的方法．研究了宽带隙高温半导体、合金型应变居异质界面Ｃ／ＢＮｘＣ２（１－ｘ）、ＢＮ／ＢＮｘＣ２（１－ｘ）和生长在ＢＮｘＣ２（１－ｘ）合金衬底上的Ｃ／ＢＮ应变层异质结的价带偏移△Ｅｖ．结果表明：Ｃ／ＢＮｘＣ２（１－ｘ）和ＢＮ／ＢＮｘＣ２（１－ｘ）的△Ｅｖ随ｘ的变化是非线性的，而应变层Ｃ／ＢＮ的△Ｅｖ随ｘ的变化是接近于线性；三种异质结的△Ｅｖ值随ｘ的变化关系决定于异质界面两侧带阶参数Ｅｍｖ随ｘ的变化规律．     

C／BNxC2（1—x）、BN／NBxC2（1—x）和C／BN异质结价带偏移

彩和原子集团展开和平均键能相结合的方法，研究了宽带隙高温半导体，合金型应变层异质界面C／BNxC2(1-x)、BN/NBxC2(1-x)和生长在BN/NBxC2(1-x)合金衬底上的C／BN应变层异质结的价带偏移△Ev。结果表明：C／BNxC2(1-x)和BN/NBxC2(1-x)的△Ev随x的变化是非线性的，而应变层C／BN的△Ev随x的变化是接近于线性；三种异质结的△Ev值随x的变化关系决定于异质界面两侧带阶参数Emv随x的变化规律。     

Ni_（50-x）Mn_（10＋x）Ga_（30）Cu_（10）系列Heusler合金的结构、马氏体相变和磁性研究

通过实验和第一性原理研究了Ni50-xMn10＋xGa30Cu10（x=0-10）系列Heusler合金的结构、马氏体相变和磁性.实验研究发现,当用Mn原子在化学上替换Ni原子,合金的晶格参数随成分线性增大,相应体系的马氏体相变温度线性降低;理论分析认为,体系合金的单胞尺寸和电子浓度的共同作用使马氏体相变温度随成分变化线性降低直至消失;体系中Mn对Ni原子的替换使交互作用较强的Ni（A,C）-Mn（B）原子对逐渐形成,这增强了磁性原子间总的交换耦合作用,实验观测到体系合金的居里温度随成分逐渐上升.基于KKR-CPA-LDA的第一性原理计算结果表明,在体系合金中Mn原子磁矩始终与Ni原子磁矩保持铁磁排列,且Mn原子为体系分子磁矩的主要贡献者,因此体系合金的分子磁矩随Mn原子数量线性增加,这与实验结果相一致.     

利用Monte Carlo算法对薄膜生长过程的计算机模拟

用Monte Carlo方法以Cu为例对薄膜生长过程进行计算机模拟．不仅对原子的吸附、迁移及脱附3种过程采用更为合理的模型，还考虑这些过程发生时对近邻原子的连带效应．在合理选择原子间相互作用势计算方法的基础上．改进了原子迁移激活能的计算方法．计算了表征薄膜生长表面形貌的表面粗糙度和表征薄膜内部晶格完整性的相对密度．结果表明，在一定的原子入射率下，表面粗糙度和相对密度的变化存在一个临界温度．随着衬底温度的升高．表面粗糙度减小，膜的相对密度增大．当达到临界温度时，粗糙度随衬底温度的升高开始增大，而相对密度趋于饱和．临界温度随原子入射率的增大而增大，不同温度下原子入射率对粗糙度的影响不同，在较低温度时粗糙度随入射率的增加而增加，在较高温度时粗糙度随入射率增大而减小．同时发现．随入射率的增大或薄膜厚度的增加，相对密度均逐渐减小。     

铁粉部分预合金化过程中间隙元素的定向迁移

采用与水雾化铁粉纯度相同的致密铁铸锭作试样 ,通过在其表面涂覆合金元素粉末层进行部分预合金化扩散处理 ,以研究部分预合金化铁粉的压缩性改善的机理 .研究发现 ,在铁粉扩散处理过程中 ,由于部分合金化铁粉中的合金化区域产生了铁晶格畸变 ,导致该区域的体系能量升高 ,将未合金化区域中的间隙原子如C ,N ,O等吸引到合金化区域 ,产生未合金化区域中的间隙原子向合金化区域的定向迁移 ,未合金化区域产生“自纯化”效应 .实验结果表明 ,随着扩散处理温度的提高和处理时间的延长 ,未合金化区域中间隙元素的含量降低程度也增大 ;间隙原子自未合金化区域向合金化区域的迁移过程符合扩散动力学规律     

Mn掺杂(ZnTe)12团簇结构和磁性质

本文采用第一性原理密度泛函理论系统地研究了Mn原子单掺杂和双掺杂(ZnTe)12团簇的结构和磁性质.我们考虑了两种掺杂方式:替代掺杂和间隙掺杂.首先比较了各种掺杂团簇的稳定性.结果表明,对于单掺杂,替代掺杂团簇是最稳定结构,而对于双掺杂,间隙掺杂团簇是最稳定结构.在结构优化的基础上,对掺杂团簇又进行了磁性计算.团簇磁矩主要来自Mn-3d态的贡献,4s和4p态也贡献了一小部分磁矩.由于轨道杂化,相邻的Zn和Te原子上也产生少量自旋.     

丙氨酸手性对映体分子轨道成分的基函数贡献

基于Mulliken,Stout Politzer和SCPA方法分别计算丙氨酸(Ala)手性对映体各前线分子轨道成分的基函数贡献. 结果表明： 用上述3种方法分别计算的第20条分子轨道成分的基函数贡献, 其中5号和9号基函数, 即描述1N原子2pz原子轨道的基函数贡献最大的结论一致; 各原子的2p原子轨道壳层对离核较近的分子轨道贡献有限; 对15~20号占据轨道的贡献较复杂, 其中1N,3C和5C原子的2p原子轨道壳层贡献的结果一致, 6C和10O原子的2p原子轨道壳层贡献差别较大.     

间隙原子在晶体中扩散的新的理论分析方法

本文提出间隙原子在晶体材料中扩散的微观过程的新的理论分析方法.这一理论的基础是基于间隙原子在晶体的晶格原子的间隙中运动受到晶格原子的周期势分布的作用这样一个基本现象,导出了扩散原子运动所满足的方程.根据方程解的特性,描述了原子在晶体的晶格原子的间隙中扩散的基本过程,获得了描述间隙原子在晶体中沿晶轴方向扩散的难易程度定量表达式.同时也获得了间隙原子沿着确定晶轴方向扩散的扩散系数D.根据这一关系式所得的结果与实验结果比较接近.     

奇数类富勒烯团簇结构的遗传算法和密度泛函理论研究

用遗传算法(GA)和密度泛函理论(DFT)相结合的方法，对实验中所观察到的奇数高碳团簇(C51～C59)及相关的含Rh富勒烯团簇的结构进行了计算，首先利用遗传算法对奇数高碳团簇C51～C59的结构进行搜索，找出其最低能量结构，然后在此基础上利用B3LYP／3—21G方法对相应的奇数高碳团簇结构进行再优化，利用遗传算法得到了比已报道的能量更低的奇数高碳团簇C51～C59的基态结构，计算所得的奇数高碳团簇具有准笼状类富勒烯结构，其最低能量异构体都含有一个两配位的碳原子，在金属富勒烯C14Rh的结构中，Rh原子取代C55上两配位的碳原子而形成取代型类富勒烯结构。对奇数高碳团簇及含Rh富勒烯团簇的结合能和结构参数进行了计算，还讨论了奇数高碳团簇异构体的结构随能量的变化。     

Effects of C impurities on the elastic properties of NiAl intermetallics

The atomic configuration and ductility of Ni Al intermetallics affected by C impurity have been studied with a first-principles pseudo-potential method. The calculation results indicate that for the substitutional cases, C prefers to replace Ni other than Al in most of the cases except for the Ni-rich case. As compared with the interstitial cases, the C atom can be more easily occupy the Ni-rich octahedron position in both of the Ni-rich and Al-rich cases. The brittleness will be decreased and the ductility will be increased after the Ni Al intermetallics doped with the impurity C atom.     

CN_x薄膜的制备及电子结构

采用反应溅射方法制备了氮化碳薄膜,研究了反应气体压力、溅射功率对薄膜形成的影响,并用Ｘ射线电子能谱（ＸＰＳ） 和富里叶变换红外光谱（ＦＴＩＲ）对样品的电子结构进行了分析．结果表明：反应气体Ｎ２ 的压力太高或太低、溅射功率太大或太小,均不利于氮化碳膜的形成;在Ｎ２ 压力为８ Ｐａ、溅射功率为２００ Ｗ 时,薄膜的氮原子数分数得到最大值４１％ ;ＸＰＳ和ＦＴＩＲ分析结果揭示了膜中没有自由的Ｎ原子,所有的Ｎ原子均与Ｃ原子作用形成化学键,而且Ｃ Ｎ 单键、Ｃ Ｎ 双键、Ｃ Ｎ 三键共存．膜中Ｃ Ｈ 和Ｎ Ｈ 振动模式的存在,说明沉积在Ｓｉ 衬底上的氮化碳薄膜有较强的从空气中吸收氢的能力．     

The effect of Al and Cr elements on the oxidation resistance of MoSi_2 via first-principles calculation

The properties of structure, energy and oxidation resistance of interstitial and substitutable MoSi_2 systems have been investigated using the density functional theory. The calculated lattice constants for pristine MoSi_2 confirm the early experimental results. In the interstitial MoSi_2, the impurity energy of O atom was computed for the stable interstitial site in the systems. The results reveal that the O atom prefers to occupy the Oct2 site with the lowest impurity energy. In the substitution MoSi_2, the Si sites tend to be substituted with Al and Cr atoms,whereas, Mo sites do not behave like the Si sites. The co-substitution of Al/Cr atoms and the direction of the O diffusion in MoSi_2 have been analyzed as well. The results from electronic structural analysis indicate that the SiO bond is the main factor to inhibit the diffusion of O, and the alloying elements of Al and Cr contribute to the oxidation resistance of MoSi_2.     

NO在Ir(110)表面吸附和解离反应的泛函密度理论

采用密度泛函理论(DFT)和周期性平板模型,考察NO在Ir(110)表面上的吸附、解离及N2生成机理.计算结果表明:NO以N端向下在顶位吸附为最稳定的吸附方式,其次是短桥位,空位吸附最不稳定;顶位吸附的NO在表面存在2条解离通道:1)直接解离通道;2)由初始态扩散到短桥位,继而发生N—O键断裂生成N原子和O原子,是NO在表面解离的主要通道;解离后的N原子经联短桥位共吸附态发生N—N聚合反应生成N2,在表面共存的O原子促进了N2的生成,与实验结果相符.