Ag、Cu、Au、Ni、Pd、Pt的Long-range Finis-Sinclair势构建及其二元合金形成焓的计算

构建了fcc金属Cu、Ag、Au、Ni、Pd、Pt的Long-range Finnis-Sinclair势,并利用晶格常数、体弹性模量和金属的内聚能的实验数据拟合了这几种金属的Long-range Finnis-Sinclair势参数;利用Miedema理论和所构建的原子间相互作用势计算了Cu,Ag,Au,Ni,Pd,Pt的二元合金的形成焓.对两种计算结果进行了比较,并与已有的实验结果进行了比较.结果表明,使用Long-range Finnis-Sinclair势计算合金的形成焓能够得到令人满意的结果.     

FeAl合金的LFS势及点缺陷性能计算

构建了Fe、Al及其合金的原子间Long-range Finnis-Sinclair(LFS)势,利用Fe、Al及其合金的晶格常数、结合能和体弹性模量等实验数据拟合了纯金属Fe、Al及合金FeAl的LFS势参数,从中选择一组最优参数.为了检验所构建的势在缺陷性能方面的表现,利用构建的纯金属及合金的原子间势计算了金属Fe、Al及合金FeAl的单空位形成能,结果表明,与Fe相关的单空位形成能的计算结果与实验结果及其他理论计算结果符合得很好.     

Mg_2Si金属间化合物的结构稳定性,热力学和力学性能的第一性原理计算

通过CASTEP软件包中基于密度泛函理论的第一性原理方法,计算了Mg_2Si金属间化合物的平衡晶格常数、热力学参数和弹性常数.利用理论公式和分析方法以及经验公式推导了Mg_2Si的密度、结构稳定性、弹性模量、硬度和熔点等.晶格常数、热力学参数和弹性常数的计算值与实验值和理论值吻合,证实了第一性原理方法计算所得参数的正确性与可靠性.推导了Mg_2Si形成热和结合能,结果表明Mg_2Si易形成稳定化合物,具有较强的合金化能力.同时推导了密度ρ、弹性模量E、剪切模量G、体模量B、泊松比ν和各向异性参数A,结果与实验值和其他理论值吻合,证实了Mg_2Si具备低密度、高弹性模量、塑性差以及Mg_2Si相为脆性相的特性.利用经验公式预测了Mg_2Si硬度和熔点,证实其高硬度、高熔点的特性.     

用第一性原理研究贵金属(Cu、Ag、Au)

基于密度泛函理论,采用第一性原理赝势法,首先计算了贵金属（Cu Ag Au）晶格常数及内聚能,在此基础上计算并分析了贵金属（Cu Ag Au）的态密度.计算结果表明,对于贵金属GGA给出的计算结果精度要高于LDA,计算所得结果与实验吻合.     

ZnO晶体结构参数的第一性原理计算

采用ABINIT软件计算了在Troullier-Martins赝势条件下不同晶格常数的纤锌矿结构ZnO晶体总能,获得晶体总能与晶格常数关系的数据,根据能量最小原理,获得ZnO稳定结构的晶格常数为a0=3.201,c0=5.161,c/a=1.612;对数据通过Muranghan状态方程进行拟和得到弹性模量B0=168GPa,计算结果比较接近实验值.     

Mg2Si同质异相体的平衡结构、状态方程和声子谱研究

在第一原理框架下,采用赝势平面波方法计算研究了Mg2Si晶体的晶胞常数、状态方程和声子谱等性质,得到的晶胞常数与实验值和前人的计算值是一致的.研究发现,反萤石结构Mg2Si,反氯铅矿结构Mg2Si和Ni2In型Mg2Si分别在压强为0～6 GPa,7.5～20.2 GPa和21.9～40 GPa范围内能够保持结构稳定.三种Mg2Si同质异相体的稳定性由高到低应该是:反萤石结构Mg2Si>反氯铅矿结构Mg2Si>Ni2In型Mg2Si.利用晶格动力学方法计算了三种同质异相体的声子谱.     

钼酸铅晶体势参数的拟合及本征缺陷的模拟计算

在已有PbWO4晶体势参数的基础上,根据势参数的可转移性,用GULP软件拟合出Pb-MoO4(PMO)晶体的势参数.利用这些参数计算了PMO的晶格生成能、本征缺陷生成能和缺陷簇的结合能.计算结果表明,V2O -VP2b-空位对和F心是PMO晶体中的本征缺陷,并以[V2O -VP2b-]空位对和[V2O 2e]的形式实现电荷补偿.     

Finnis-Sinclair多体势的发展及其在金属中的应用

综述了Finnis-Sinclair多体势的发展,给出了Finnis—Sinclair多体势的各种势函数形式及几种纯金属及合金的F—S多体势参数;阐述了各种形式势函数的适用范围及其存在的问题;讨论了Finnis—Sin-clair多体势在纯金属、二元合金及三元合金中的应用情况;在此基础上,通过晶格常数α0、结合能E及体弹性模量B拟合了FeAl合金的Finnis—Sinclair多体势,并计算了B2型FeAl有序合金的缺陷性能,计算结果与实验结果一致．     

Ce,Th和Yb构成的二元合金稀溶解热的EAM计算

通过拟合纯元素的晶格常数、空位形成能、结合能和体积弹性模量等物理量,确定了铈、钍和镱三个元素的嵌入原子参数.利用Johnson的合金势形式来描述不同元素之间的相互作用,首次计算了由C e,T h和Y b三个元素构成的六种二元合金的的稀溶解热,为进一步研究稀土合金相图和开发新的稀土材料提供了理论依据.     

二元合金体弹性模量的理论计算

利用第一原理(first-principles)计算二元合金Fe-Ni、Ni-V及Fe-Cr、Fe-V在不同晶格常数a下的结合能E.并利用这一结果使用最小二乘法拟合该四种二元合金的体弹性模量B.为了验证计算结果,用同样方法计算了Ni-Al合金的晶格常数a,结合能E和体弹性模量B,计算结果与Ni-Al合金的实验结果一致.