高自旋横向Ising模型的基态磁性

采用相关有效场理论,对具有正方点阵结构的S=2横向Ising模型,推导出系统的磁矩公式,并利用数值计算方法得到了基态的磁化曲线。研究发现在基态下,系统随晶场或横场的变化产生了一级有序—有序相变、一级有序—无序相变及二级相变,二级相变普遍存在,一级相变只存在于狭窄的晶场和横场范围内。     

基于无序Blume-Emery-Griffiths模型的铁磁材料临界性质研究

在有效场理论的框架内,基于无序Blume-Emery-Griffiths模型研究铁磁材料的临界性质,模型中同时考虑键稀疏和随机晶场两种无序分布,所给出的相图显示二级相变线中存在由双三临界点确定的一级相变区,一级相变区将随键稀疏浓度的增加而扩大,晶场的两种不同随机行为显著地影响一级相变区和重入相变.     

长程相互作用Blume-Emery-Griffiths模型:微正则系综的临界指数

我们研究了长程Blume-Emery-Griffiths模型在微正则系综下的热力学量,发现在一级相变附近不仅出现负比热,磁化率也呈现负值,并且温度、比热和磁化率在一级相变点都不连续.当系统发生有序-无序的二级相变时,比热的临界指数a=a′=0和磁化率的临界指数γ=γ′=1与平均场的结果一致.当耦合常数对应于正则系综的三临界点时,比热的临界指数0=a≠a′=1和磁化率的临界指数1=γ≠γ′=2被获得.我们发现临界指数关系a′+β+γ′>2破坏Widom标度律和等价性.     

从fcc到sc的相变模型：压力诱导相变

提出了一个从面心立方（ｆｃｃ）到简立方（ｓｃ）的相变模型，模型中的粒子之间的相互作用是势是各向异性的Ｌｅｎｎａｒｄ－Ｊｏｎｅｓ势，用ＭｏｎｔｅｔＣａｒｌｏ方法研究了该模型的有序无序转变以及相变温度与压力的关系，结果表明，序参量和晶格常数随温度而增大并在相变点有一个突变，亚稳态的存在和两相共存表明该相变是一个典型的一级相变，该模型可以唯象地描述固体Ｃ５０的相变特征。     

(Dy1-xGdx)Co2的磁熵变研究

通过磁性能测试，对金属间化合物(Dy1-xGdx)Co2(x＝0，0．1，0．2，0．4，0．6)的磁熵变和磁相变进行了研究．结果表明，该化合物的居里温度随Gd含量增加呈线性提高，而其磁熵变则降低．磁熵变下降的主要原因是Gd替代Dy后化合物的磁相变由一级相变转变为二级相变．由于这种化合物在较宽温区内具有可观的磁熵变，也探讨了它用作近室温磁制冷工质的可能性．     

铁电/反铁电陶瓷压致相变的热力学唯象理论

以热力学唯象理论为基础,设自发极化强度P为序参量,引入等静压力p和温度T作为独立变量,铁电体的弹性Gbibbs自由能:在等静压p和温度T同时存在的条件下,针对热力学一级相变和二级相变的不同特点,提出了类似居里温度Tc、居里-外斯温度T0和居里-外斯定律的类居里压力pc、类居里-外斯压力p0以及压力诱导的一级相变和二级相变的概念和类居里-外斯定律,导出了相变点(pc,Tc)附近的自发极化强度和介电常数与压力和温度的关系.在铁电-顺电相变时,有3种不同情况,即;(1)在恒定压力p下温度诱导的相变,压力增加,居里-外斯温度T0(p)下降(一级相变),居里温度Tc下降(二级相变);(2)室温下压力诱导的一级相变和二级相变,服从类居里-外斯定律;(3)恒定温度T下的压致相变,温度升高,居里-外斯压力p0(T)下降(一级相变),居里压力pc降低(二级相变).设亚晶格极化强度Pa和Pb,铁电体和反铁电体的弹性Gibbs自由能为G=G0 21Sp2 21Qp(P2a P2b) 2f(P2a P2b) gPaPb 4h(P4a P4b) 6j(P6a P6b)在铁电-反铁电相变时,有:(1)室温下的压致相变,压力诱导一级相变和...     

(Dy_(1-x)Gd_x)Co_2的磁熵变研究

通过磁性能测试,对金属间化合物(Dy1-xGdx)Co2(x=0,0 1,0 2,0 4,0 6)的磁熵变和磁相变进行了研究.结果表明,该化合物的居里温度随Gd含量增加呈线性提高,而其磁熵变则降低.磁熵变下降的主要原因是Gd替代Dy后化合物的磁相变由一级相变转变为二级相变.由于这种化合物在较宽温区内具有可观的磁熵变,也探讨了它用作近室温磁制冷工质的可能性.     

高温超导体RBa2Cu3Oy超导转变热力学

研究了稀土氧化物高温超导体ＲＢａ_２Ｃｕ_３Ｏ_ｙ（Ｒ：一般为稀土元素）超导转变的相变性质，认为在没有外界磁场作用时超导转变为二级相变，有外界磁场作用时为一级相变。推导出超导体ＲＢａ_２Ｃｕ_３Ｏ_ｙ在超导转变时体系的Ｇｉｂｂｓ自由能关系式。     

Cu-Zn-Al合金热弹性马氏体稳定化机理

利用电阻－温度曲线测量、金相观察及Ｘ射线衍射等方法研究了Ｃｕ－Ｚｎ－Ａｌ合金热弹性马氏体稳定化的机理，认为Ｃｕ－Ｚｎ－Ａｌ合金热弹性马氏体稳定化过程实际上是一个原子组态由有序向无序、马氏体结构由Ｍ１８Ｒ向晶格常数的Ｎ９Ｒ转变过程，这一过程是由马氏体国有的分解趋势所决定的。     

LMTO－ASA超原胞法计算空位有序的稳定性

用ＬＤＦ－ＬＭＴＯ－ＡＳＡ超原胞法，以Ｎｂ（Ｃ＿（１－ｘ）□＿ｘ）为例直接计算Ｎｂ＿４Ｃ＿４□＿０、Ｎｂ＿４Ｃ＿３□＿１、Ｎｂ＿４Ｃ＿２□＿２、Ｎｂ＿４Ｃ＿１□３和Ｎｂ＿４Ｃ＿□＿４五种“样本”在不同晶格常数下的总能的变化，结合统计分布直接计算碳空位在非金属元素的ｆ，ｃ，ｃ子晶格上分布有序的稳定性，计算结果表明ＮａＣｌ型Ｎｂ（Ｃ＿（１－ｘ）□＿ｘ）的有序相和无序相仅在０＜ｘ＜０．５组分范围内存在，其中有序相更稳定。ｘ＞０．５时不存在上述结构的有序或无序相。这与实验结果一致。     

当量成分AB和A_3B型合金有序─无序转变行为

利用EAM（EmbeddedAtomMethod）势基础上的等效原子模型分析了结构稳定性与长程有序度的关系，给出了二元体系结合能与长程有序度解析关系的一般表达式，说明当量成分下AB和A3B型合金有序无序转变行为的不同，并以NiAl和Ni3Al为研究对象具体研究了其有序无序转变，从理论上解释了这两种有序金属间化合物在实验中所表现出的不同有序无序转变行为特征．     

非当量成分Ni_3Al基合金的有序─无序转变

利用建立在EAM（EmbeddedAtomMethod）势基础上的等效原子模型，计算了模拟非当量成分的Ni3Al基合金结构稳定性与长程有序（LRO）度的关系，结果说明：非当量成分下，Ni3Al基合金有序无序转变温度随Al含量的增加而上升；其有序无序转变为形核长大的非均匀转变过程，理论上不存在稳定的均匀部分有序结构；其介稳的部分状态组织为完全有序区和完全无序区的混合组织．该结果能解释实验中所观察到的Ni3Al基合金有序无序转变。     

NiAl晶体中点缺陷的模拟

利用嵌入原子法（ＥＡＭ）势函数,通过分子静态弛豫方法ＮｉＡｌ合金中各种点缺陷的形成能进行了模拟计算。结果表明,从点缺陷的形成能来看,在ＮｉＡｌ晶格中很难形成Ｎｉ反位置缺陷,而Ａｌ原子亚点阵位置总是被占据。当合金富Ｎｉ时,Ｎｉ占据Ａｌ位置形成Ａｌ的反位置缺陷;当合金富Ａｌ时,形成Ｎｉ空位。点缺陷周围原子的位移情况及双空位形成能与空位之间间距的关系的研究表明,随着两个空位之间距离的增大,其交互作用逐渐     

Theoretical Analysis of Lattice Parameter Effect on Order-Disorder Transformation Based on Pair Potential

Based on pair potential, the Bragg Williams (B-W) model is modified to take into account the effect of the lattice parameter on theoretical order-disorder transformation analysis. The main purpose of this work is to understand the basic aspects of this effect and related reasonable model on order-disorder transformation. In the present approach, the configuration free energy is chosen as function of the lattice parameter and the long-range order.This energy is calculated through Taylor's expansion, starting from the disordered state. It was found that the configuration free energy has been strongly modified when the lattice parameter is taken into account. It was also found only one type of order-disorder transformation exists in AB alloy and three kinds of order-disorder transformations for non-equiatomic alloy system such as A₃B alloy. This result is in agreement with experiments.     

Microstructural evolution and mechanical properties of an Fe–18Ni–16Cr–4Al base alloy during aging at 950℃

The development of Gen-IV nuclear systems and ultra-supercritical power plants proposes greater demands on structural materials used for key components. An Fe–18Ni–16Cr–4Al (316-base) alumina-forming austenitic steel was developed in our laboratory. Its microstructural evolution and mechanical properties during aging at 950℃ were investigated subsequently. Micro-structural changes were characterized by scanning electron microscopy, electron backscatter diffraction, and transmission electron microscopy. Needle-shaped NiAl particles begin to precipitate in austenite after ageing for 10 h, whereas round NiAl particles in ferrite are coarsened during aging. Precipitates of NiAl with different shapes in different matrices result from differences in lattice misfits. The tensile plasticity increases by 32.4% after aging because of the improvement in the percentage of coincidence site lattice grain boundaries, whereas the tensile strength remains relatively high at approximately 790 MPa.     

Microstructure of Ni–Al powder and Ni–Al composite coatings prepared by twin-wire arc spraying

Ni–Al powder and Ni–Al composite coatings were fabricated by twin-wire arc spraying (TWAS). The microstructures of Ni-5wt%Al powder and Ni-20wt%Al powder were characterized by scanning electronic microscopy (SEM) and energy dispersive spectroscopy (EDS). The results showed that the obtained particle size ranged from 5 to 50 μm. The morphology of the Ni–Al powder showed that molten particles were composed of Ni solid solution, NiAl, Ni₃Al, Al₂O₃, and NiO. The Ni–Al phase and a small amount of Al₂O₃ particles changed the composition of the coating. The microstructures of the twin-wire-arc-sprayed Ni–Al composite coatings were characterized by SEM, EDS, X-ray diffraction (XRD), and transmission electron microscopy (TEM). The results showed that the main phase of the Ni-5wt%Al coating consisted of Ni solid solution and NiAl in addition to a small amount of Al₂O₃. The main phase of the Ni-20wt%Al coating mainly consisted of Ni solid solution, NiAl, and Ni₃Al in addition to a small amount of Al and Al₂O₃, and NiAl and Ni₃Al intermetallic compounds effectively further improved the final wear property of the coatings. TEM analysis indicated that fine spherical NiAl₃ precipitates and a Ni–Al–O amorphous phase formed in the matrix of the Ni solid solution in the original state.     

用符合正电子湮没技术研究Zr、Nb对NiAl合金的d电子影响

采用双探头符合技术测量Ni、Al、Zr、Nb、NiAl及Ni50Al48Zr2、Ni50Al48Nb2样品的正电子湮没辐射的多普勒展宽谱.从谱线提取正电子与样品中d电子湮没的信息,发现正电子与NiAl样品的d电子湮没信号因Ni3d-Al 3p电子杂化而相对降低,Zr、Nb的添加导致合金样品中d-d电子作用增强、谱线d电子信号增大,添加Nb的样品谱线峰高于添加Zr样品,说明Nb的加入比Zr抑制d-p电子作用效果更佳.     

NiAl合金(B_2结构)的偏析现象

采用ＬＭＴＯ ＣＰＡ方法,计算了ＮｉＡｌ合金(Ｂ２结构)在成分无序情况下的热力学性质,并讨论了ＮｉＡｌ合金的偏析现象·理论结果表明,当Ｎｉ的成分小于３５％(原子分数)时,则ＮｉＡｌ合金表面出现Ａｌ的偏析现象,当Ｎｉ的成分大于３５％(原子分数)时,则出现Ｎｉ的偏析现象·     

稳定性与长程有序度的关系

利用建立在对势基础上的原子模型分析了结构生与长程有序的关系，给出了二元体系结合能与有序度解析关系的一般表达工，得出有序结构必须满足ｎ≥ｎ１〉ｎＣＡ的条件，结果表明，同一合金体系中，Ｂ２结构本质上比ＬＩ２结构更难实现从有序向无序的转变．