硬脂酸单分子膜诱导下草酸钙晶体的生长

采用扫描电子显微镜(SEM),对比研究了硬脂酸(SA)单分子膜存在下的膜/液界面,无膜时的气/液界面以及在本体溶液中草酸钙晶体的生长规律.发现在没有单分子膜的气/液界面,草酸钙晶体呈无序生长,且与本体溶液中生长的草酸钙晶体具有相同的叉生晶型;而在有SA单分子膜存在下的膜/液界面,草酸钙晶体变为有序的孪生晶型;尿大分子硫酸软骨素A(C4S)抑制膜/液界面草酸钙晶体(101)晶面的二维生长,促使草酸钙形成薄片状晶体.     

一维单原子晶体的界面电子态

本文应用LCAO法,采用NN近似,研究了两种不同的一维单原子晶体界面的电子态问题.结果表明,如果界面只存在微扰势的作用,而且界面效应只影响界面原子,则当满足一定的条件时,最多可以存在2个局域在界面上的电子态;这些局域态的能级可以位于两半晶体的同一禁带中,也可以位于两半晶体的不同禁带中,从而发展了Aerts的有关结论.最后,本文还对所讨论的系统作了某些假设,进而讨论了晶体内部由缺陷所引起的局域态问题.     

直拉法生长Y-LiNbO_3单晶中组分过冷的胞状界面的形态学研究

本文报导了作者对直拉法生长Y-LiNbO_3单晶的胞状界面的形成及其形态所进行的观测和研究.结果表明,虽然胞状界面的形态因晶体的生长方向而异,但是胞状界面上的胞都是由{01·2}小晶面组成的.文中还讨论了氧化物晶体与金属晶体的胞状界面在形态上的差别,指出其根本原因在于二者的熔化熵不同.     

一维函数光子晶体的界面态

利用传输矩阵法,给出一维函数型组合结构光子晶体的匹配矩阵和传输矩阵,在此基础上研究一维函数光子晶体的界面态,并研究折射率端点值、介质厚度和入射角对界面态位置的影响.结果表明：在总阻抗虚部为0的位置出现界面态;对函数介质,当折射率的起始端点值增加时,界面态位置随带隙红移;当折射率的终点值增加时,界面态位置随带隙红移;当介质厚度增大时,界面态位置随带隙红移;当入射角增加时,界面态位置随带隙蓝移.因此函数型光子晶体可调节界面态的位置.     

用于空间半导体区熔生长仿真系统的数学模型

本文提出一个晶体区熔生长的数学模型,可以根据炉管上十个热电偶的温度值计算出试样中的温场,再进一步计算出熔区位置、熔区宽度、生长界面的形状、生长速率和生长界面处的温度梯度等.材料科学家根据上述参数,可实时监控晶体的生长.     

光轴任意取向单轴晶体的反射和透射系数

研究了光从各向同性介质入射至单轴晶体界面上时反射和折射情况 ,采用一套较为简单的公式和计算方法 ,再加上坐标轴的旋转 ,从而给出了在晶体光轴取向任意的一般情况下 ,光在晶体界面上的透射、反射系数的具体表达式 .     

动高压下HMX各向异性单晶及界面的热力学本构模型

由于晶体尺度的力-热耦合效应对炸药复合材料中热点形成的重要性,该文考虑热力学一致性条件,建立了HMX含能单晶动高压的热力学本构模型.利用基于位错动力学的晶体塑性理论,描述含能单晶晶内沿特殊取向择优的塑性行为;并将状态方程引入本构模型描述高压下的非线性弹性.对HMX单晶及两不同取向晶粒/界面的结构,进行一维平面应变冲击加载响应的数值模拟.界面效应采用了内聚力界面本构描述.预测得到的单晶试样粒子速率与文献中实验结果吻合很好,并分析了晶体取向、界面性能、两晶粒相对取向对能量耗散分配及对温度分布的影响.     

铜单晶连铸过程中固液界面位置和形状的数值分析

为了准确地控制工艺参数 ,获得表面光洁、高质量的连铸铜单晶 ,采用数值分析方法研究铜单晶连铸时固液界面的位置和形状 .发现铸型温度 (TM)、连铸速度 (v)、冷却位置 (L)和熔体温度 (TL)影响固液界面的位置和形状 ,并且铜单晶连铸时固液界面向熔体呈凸出形状 .当固液界面位于铸型内距出口端 2～ 3 m m时 ,可获得表面光洁、晶体取向度小于 10°的连铸铜单晶 .为了获得高质量的单晶 ,固 -液界面面必须平滑 ,甚至是平界面 .计算结果与实验结果吻合很好 ,可用数值分析方法确定连铸铜单晶的工艺参数 ,为铜单晶连铸提供理论依据 .     

铜单晶铸过程中固液界面位置和形状的数值分析

为了准确地控制工艺参数,获得表面光洁、高质量的连铸铜单晶,采用数值分析方法研究铜单晶连铸时固液界面的位置和形状.发现铸型温度(TM)、连铸速度(v)、冷却位置(L)和熔体温度(TL)影响固液界面的位置和形状,并且铜单晶连铸时固液界面向熔体呈凸出形状.当固液界面位于铸型内距出口端2～3mm时,可获得表面光洁、晶体取向度小于10°的连铸铜单晶.为了获得高质量的单晶,固-液界面面必须平滑,甚至是平界面.计算结果与实验结果吻合很好,可用数值分析方法确定连铸铜单晶的工艺参数,为铜单晶连铸提供理论依据.     

浅析晶体长大规律

本文主要从晶体长大条件、液固界面结构、长大机制、液固界面温度梯度及晶体长大形态五个方面分析纯金属晶体长大规律,有助于理解金属材料金相显微组织的形貌特征。     

关于掺钠的铌酸锂晶体的生长

通过选择合适的原料配比(L i2O占48.6%,Nb2O5占51.4%,并掺入3%的钠),控制固液界面处的温度梯度,选择合适的晶体生长速度,采用提拉法成功地生长出了具有良好光学均匀性的掺钠L iNbO3晶体,用X射线粉末衍射获得了晶体的晶胞常数,结果表明掺钠后晶体常数a增大c减少,并讨论了掺钠L iNbO3晶体生长存在的主要问题、发展前景及今后的研究方向.     

光波通过光子晶体波导入射到不同介质中的能量分布

采用时域有限差分方法对光波穿过二维光子晶体波导后入射到均匀非耗散介质中的能世分布进行了研究.计算发现在入射到光子晶体波导的光源相同的情况下,流经波导与介质分界面的能量并不相同.它随介质折射率的增大而增大;另外还发现如果介质的折射率越大,那么在分界面处的能量越集中在波导口处.并且进入到这种介质的光波能量就越集中,在介质中传的越远,这为我们如何更好的接收光子晶体波导传出的能量提供了帮助.     

过冷纯熔体中晶体生长扰动解的可解性条件

在晶体液固界面上考虑动力过冷,对凝固系统控制方程的扰动解进行渐近展开,分别求其零级、一级近似解.推出判别液固平界面稳定性的色散关系,该关系式适合于任意的扰动波长.结果表明,过冷纯熔体中非快速凝固晶体生长的液固界面是不稳定的.     

浅析高压下影响熔化线位置及过热量的因素

晶体表面或内界面的存在决定了热力学熔化进程,阻止液体在晶体表面的非均匀形核,可实现晶体的过热;冲击波加载的速度越快,熔化曲线偏离平衡熔化曲线的幅度越大.材料势垒和加热速度共同决定过热量的极限值;选取不同的热力学路径,过热量的量值发生变化.     

CaO-Al2O3-SiO2系烧结微晶玻璃的结晶过程

为控制微晶玻璃中晶体的数量、晶粒尺寸和形貌,采用Ｘ射线方法测定了ＣａＯ－Ａｌ２Ｏ３ －ＳｉＯ２ 系玻璃颗粒在烧结过程中的相对结晶率,并结合扫描电镜研究了不同温度区域内的结晶过程。实验结果表明,在低温（９００ ℃以下）烧结时,晶体沿原玻璃颗粒的界面生成,向玻璃颗粒内部生长,而在原玻璃颗粒的内部无析晶发生,此时的结晶率较低; 在中温区（９００～１ ０５０ ℃）烧结,晶体在玻璃颗粒界面和颗粒内部同时析出并长大,可获得较高的结晶率; 高温区（１ ０５０～１ １００ ℃）烧结时由于玻璃颗粒界面的快速粘合以及相变驱动力的减小,结晶率又趋于下降。     

ACRT强迫对流对定向凝固过程传热传质的影响

计算模拟了采用加速坩埚旋转技术的Bridgman法(ACRT-B)碲锌镉单晶体生长过程,以流函数图清晰地展示了晶体生长过程中固液界面前沿对流的周期性变化,以等温线图展示了界面前沿熔体温度场的变化,以等浓度线图展示了晶体内的组分偏析.计算结果表明:强迫对流显著提高了熔体中溶质分布的均匀性,可得到均一的熔体浓度场.强迫对流显著增加了固液界面凹陷深度.与不施加ACRT相比,强迫对流增加了晶体内溶质成分的轴向偏析,显著减小了径向偏析.     

电熔AZS材料中各晶相的形貌学研究

研究晶体的生长形态与形成该形态的物理化学条件,最终控制显微结构的形成,是材料科学的重要研究任务。本文研究了工业应用的电熔AZS材料中出现斜锆石晶相,刚玉斜锆石共晶体、斜锆石-莫来石共晶体的形貌。从凝固过程出发,运用界面结构理论及成分过冷等概念,对AZS材料中各晶相的形貌及其形成的物理化学条件关联起来进行了讨论。     

交流电场对定向凝固及界面溶质分配系数的影响

对交流电场作用下定向凝固组织的研究发现,交流电场对定向凝固组织有细化作用,且随电流的增大,其效果越明显,同时交流电场使凝固界面的溶质含量减小.通过对电场各种作用的分析发现:界面的化学势的减小使界面的稳定性增加;但界面能的增大、活度系数的减小以及界面溶质层内的震荡会使界面变薄,使界面的稳定性减小,从而破坏了胞晶的稳定生长,使柱状胞晶变成细碎的晶体.     

防止重掺砷CZ单晶硅组分过冷的探讨

在探讨组分过冷数学模型的基础上,针对重掺砷CZ单晶硅的生长,理论计算了防止组分过冷时固液界面处晶体温度梯度G_S的临界值为51.32~33.10 K/cm.以此为依据,设计了具有较大温度梯度的18寸(60 cm)晶体生长热场,以数值模拟的方法,给出了固液界面处晶体的温度梯度G_S的模拟值为54.68~38.14 K/cm.在晶体等径生长的各个阶段,固液界面处晶体的温度梯度G_S的模拟值均在防止组分过冷的临界值之上,可以有效避免晶体生长过程中组分过冷的发生,并利用实际晶体生长试验的结果验证了以上分析的有效性.     

电畴结构对表面波的影响

本文通过理论计算分析了180°铁电畴结构对表面波的作用.计算证明,6mm晶体或极化的钛酸钡陶瓷等的180°铁电畴层界面存在铁电畴层表面波.计算并得出了不同条件下所在界面的表面波的色散关系.最后还讨论了这些表面波存在的条件.