TFDC模型和元素晶体结合能

根据程氏理论(TFDC电子理论)的电子密度数据,采用与余氏理论平行的处理方法,得到了由原子半径和电子密度表示晶体结合能的一般数学公式. 结果表明,电子密度数据可以表征晶体中原子之间的键合强度. 用电子密度参数表达的结合能公式比用价键参数表达的结合能公式要简单得多,前者的模型参数比后者的更具有一般性. 这也表明,除原子半径和电子密度外,元素晶体的结合能参数是程氏理论应用于材料科学时需要考虑的一个重要参数.     

晶体价键理论和电子密度理论的沟通

通过原子的作用体积（原子密堆积半径和Ｗｉｎｇｎｅｒ－Ｓｅｉｔｚ半径的差别），借助于固体与分子经验电子理论的价键电子数据和ＴＦＤＣ模型的电子密度数据，沟通了晶体的价键理论和电子密度理论。     

基于原子模型的非局域连续模型

在传统的连续模型中,本构关系,例如胡克定律、热传导的傅立叶定律是宏观现象的表征.在原子尺度下,传统连续模型具有很大的局限性,其中一个原因就是传统连续模型忽略了原子间相互作用的非局域性.本文在不采用任何经验的本构假设和局部均匀变形假设(如Cauchy-Born假设)的情况下,严格基于原子模型,构造了一个连续模型,将原子间相互作用力的非局域性和非线性性自然地嵌入到模型中.此模型可以有效表现原子尺度的非均匀变形.     

Li、Na、K与He原子系统相互作用势的理论研究

首先求Na-Na、K-K相同原子间Born-Maye势参数,利用TT势模型和边界条件,从色散系数、势阱位置与深度出发,导出Na、K与Ne不同原子间的势参数,再从Na-Ne、K-Ne原子系统出发,利用组合规则计算出Na、K相同原子间的势参数;然后研究Li-He、Na-He、K-He原子系统,利用电荷密度重叠积分与组合规则,从相同原子间势参数计算不同原子的势参数.最后采用TT势模型构成Li、Na、K原子与He原子间的全程势能曲线.     

TiAl合金形成热模拟研究

调整了MAEAM模型中的电子密度参数比,并以相图为基础考虑每个成分比的相结构,应用改进分析型嵌人原子方法(MAEAM)计算了TiAI合金形成热.计算结果与Miedema理论结果进行了比较,二者的变化趋势一致.为了说明计算方法的可靠性,用同样的方法计算了NiAl合金和FeAl合金形成热.模拟结果与实验结果和第一性原理计算...     

应用MICC理论研究氦原子对氢分子特征轮廓的影响

应用分子内禀特征边界轮廓理论（MICC）分男口研究了氨原子沿氢分子键轴．垂直氢分子键轴方向接近氢分子时,氢分子特征轮廓半径及电子密度的变化．在这两种情况中,氨原子对氢分子的影响均是沿作用线内侧的氢分子特征轮廓半径及电子密度变化强于其它方向的半径及电子密度变化．     

化学键参数和原子半径差与BMG合金的GFA关系

综合大块金属玻璃（BMG）的研究成果，用加权平均原则计算大块金属玻璃的原子半径差比率Δd、原子电负性差比率Δe以及离子率v三个物理参数，以大块金属玻璃的玻璃形成的临界冷却速度Rc作为合金非晶形成能力（GFA）的参数，用Origin 软件分别对上述三个物理参量与Rc的关系进行统计处理时发现：Δd，Δe，及v与BMG的GFA的关系出现极小值现象，不同合金体系极小值的位置不同；玻璃形成能力强的合金体系，其各个组元的原子百分含量、组元原子之间的半径差以及电负性差三者之间的搭配是和谐的。金属玻璃合金的最优成分范围以及各种添加元素的最佳添加量现象可能与这三个物理参量与Rc之间的极小值现象有关。     

以原子半径和电负性预测玻璃形成能力

提出了一个基于合金组元原子半径和电负性判断非晶形成能力的方法. 建立了原子半径差与电负性差之比Δd/Δe与临界冷却速度Rc的数值模型,并在所有五种不同合金系中获得一致且开口向上的抛物线关系. 在此基础上,设计并制备了四种不同成分的Zr-Al-Ni-Cu金属玻璃,并测量它们的临界尺寸Zmax、过冷液相区间ΔTx和约化玻璃转变温度Trg. 结果表明,Zr54Al13Ni15Cu18的玻璃形成能力最佳,而且用Δd/Δe模型预测的四种金属玻璃的玻璃形成能力顺序与所有实测参数(包括Zmax、ΔTx和Trg)表征的顺序基本一致. 因此,用Δd/Δe的预测方法比较同一合金系内不同合金之间玻璃形成能力的优劣是可靠的.     

T-C模型中纠缠原子与相干态光场相互作用的光学效应

研究一对纠缠的二能级原子与单模相干态光场的相互作用,得出光子之间关联函数Q参数的演化规律.讨论原子一场的耦合系数g、初始相干光场强度n~-、原子间的耦合系数ε及纠缠因子对光场所呈现出的聚束效应和反聚束效应的影响.     

Tavis-Cummings模型中原子间偶极相互作用对相对熵纠缠度的影响

用量子相对熵研究了耦合双原子与单模真空场相互作用系统的纠缠度,讨论了原子间偶极相互作用对相对熵纠缠度的影响.研究结果表明:原子间纠缠与原子-场间纠缠的时间演化相位相反.原子间偶极-偶极相互作用的增强,引起纠缠度的演化周期增大;原子间纠缠度不变,而原子-场间纠缠度减少.     

人造金刚石金属包覆膜内γ-(FeNi)(111)与Fe3C(004)晶面上原子匹配关系与电子密度分析

用透射电子显微镜(TEM)检测了高温高压下铁基触媒合成金刚石外的金属薄膜,发现存在大量的合金相γ-(FeNi)与高碳相Fe3C,但未发现石墨与金刚石结构.γ-(FeNi)(111)晶面与Fe3C(004)晶面上的原子有对应匹配关系.应用余氏理论(EET)计算了γ-(FeNi)/Fe3C界面的共价电子分布,发现一级近似下两晶面的平均共价电子密度(简称电子密度)连续,符合程氏理论(TFDC)提出的"相邻晶面电子密度连续"的原子边界条件.分析认为,γ-(FeNi)与FeaC分别是金属薄膜中形成金刚石的催化相和过渡相.     

球体-平面黏附模型分析

为确定Bradley黏附模型与Hamaker假设黏附模型之间的关系和差异,运用Hamaker假设和原子间的Lennard-Jones势能推导出了两平面间的相互作用力,通过与平面间的Lennard-Jones势能进行对比分析,得到了原子势参数与平面势参数间的关系式.根据此关系式将Bradley模型转化为由Hamaker常数描述的黏附模型,并根据Hamaker常数的定义式将Bradley模型最终转化为由原子势参数和Hamaker常数描述的黏附模型.理论分析与仿真结果表明,基于Hamaker假设的黏附模型与Bradley黏附模型完全一致,证实了原子势参数与平面势参数间关系式的正确性,为采用连续介质力学方法研究微观离散世界的黏附问题提供了理论基础.     

第五、六过渡族基准晶合金的原子参数模型

稳定准晶相的形成与该合金组元的尺寸、电子因素差异等密切相关. 通常, 人们将这些尺寸、电子因素或它们的组合用于研究合金的形成能力及稳定性. 将组元尺寸因素与原子参数方程用于第五、六过渡族金属基（Y, Zr, Nb, Mo, Ru, Rh, Pd, La, Hf, Ta, W, Re, Os, Ir, Pt）准晶合金的形成能力研究, 发现准晶形成区与非形成区可以用一椭圆曲线（x-m）2/c2＋（y-n）2/d 2=1加以区分, 准确率分别达到97.4%和95.5%. 同时发现, 椭圆曲线的参数m, n, c和d与基体元素的原子参数成对应关系.     

用原子的X_α电荷密度计算van der Waals半径

利用原子的X_α电荷密度,在采用Norman规则选取原子球半径基础上,根据对大量分子中各原子Norman 半径的计算,提出一条确定原子在不同分子环境下Van der Waals 半径的简单经验公式.用此公式计算了18个常用原子在81个分子中的Van der Weals 半径,并对其物理意义进行了讨论.     

吸附诱导表面应力的分子动力学模拟

应用分子动力学方法结合镶嵌原子势,模拟研究了同质吸附Cu/Cu(100)和异质吸附Al/Ni(100)纳米薄膜中的吸附诱导表面应力.结果表明吸附原子对表面应力的影响主要源于两种原子间的相互作用;吸附原子和底物表面原子的结合将导致底物表面原子之间的化学键的强度减弱和平衡键长增加,从而导致表面压应力增加;吸附原子之间的相互作用也导致表面应力的变化,吸附原子间的吸引作用导致表面拉应力,而排斥作用导致表面压应力.这两种原子间相互作用所引起的表面应力与吸附原子的密度密切相关,吸附原子与底物表面原子的结合所引起的表面应力的大小与吸附原子的密度成线性关系,而吸附原子间的相互作用所引起的表面应力与吸附原子密度间呈非单调的依赖关系.     

关于原子结构的电磁模型——从物理本质上解释原子的稳定性

以新量子概念为指导思想、在电子结构的"电磁模型"的基础上,进一步提出了关于原子结构的"电磁模型".并用于从物理本质上解释原子的稳定性:原子内核外电子所受电场力和磁场力近似平衡、引力和斥力近似平衡,可使电子不脱离原子核引力;原子可看成是电子-原子核的正负电荷组成的多个电偶极子的组合,"振荡偶极子" 可视为短天线辐射,天线长度L小到10-10 m的原子线度数量级时,原子不辐射电磁波,因而是稳定的.     

多光子T-C模型中原子布居数的演化

利用Tavis-Cummings模型研究了耦合二能级原子通过多光子跃迁与相干态光场相互作用系统中原子布居数的演化,讨论了原子间耦合强度、纠缠度和光场初始平均光子数的变化对原子布居数的演化的影响。数值计算结果表明:原子布居差随时间演化曲线的行为主要由光场初始平均光子数的大小决定;原子间耦合强度的变化对其演化的影响可忽略;原子间纠缠程度的增大会减弱原子的反转。     

面心立方和亚稳液相Cu的电子结构和物理性质

根据SGTE数据库的晶格稳定参数和Debye-Gruneisen模型,运用纯金属单原子(OA)理论研究了面心立方和亚稳液相Cu的原子状态、原子势能、原子动能、原子体积、体弹性模量和热膨胀系数等物理参数随温度的变化关系。研究结果表明:电子结构计算结果与采用第一原理方法所得的结果一致;单键半径,原子动能和原子势能随温度上升而增加;线热膨胀系数计算值与实验值较吻合;固液相变时,Liquid-Cu的自由电子和共价电子均向非键电子转移,共价d电子向共价s电子转移,电子结构的转变降低液相的导电性,削弱液相原子配位的方向性,引起原子单键半径和体积增大。     

关于HF,F2,FCl,FBr的分子形貌轮廓以及边界电子密度的研究

利用Davidson等人发展多年的MELD精密从头计算程序的CISD方法,结合自编的分子形貌程序,描绘HF,F2,FCl,FBr双原子分子形貌图.计算双原子分子中X原子端和F原子端在垂直于化学键方向上和沿着化学键方向上的分子形貌轮廓参数R(R/a.u.)以及对应的边界电子密度ED(ED/10-3a.u.).比较各原子端轮廓参数与相应孤立原子半径的大小,联系第一电离能的变化趋势,发现对于卤族元素之间形成的氟化物,第一电离能越小,分子形貌轮廓参数越大,边界电子密度越小.对于核电荷数相同的两个原子形成的氟化物,无论垂直于化学键方向还是沿着化学键方向上的分子形貌轮廓参数和对应的边界电子密度都呈现对称关系.对于HF,F2,FCl,FBr双原子分子形貌的研究,为我们进一步讨论其他双原子分子的性质和特征,提供了有效可靠的方法.     

钙、锶的嵌入原子模型参数和性能计算

采用欧阳义芳等人提出的原子相互作用势及其确定嵌入原子模型参数的方案,得到了Ｃａ和Ｓｒ的嵌入原子模型参数,用该模型计算了两元素的单空位形成能、双空位结合能、结构稳定性和弹性常数、计算值与实验符合得比较好。