Fe-Co合金晶格参量、原子磁矩及比热特性的价键理论分析

0-75at％Co的Fe-Co合金,具有一系列的物理性质。运用新建立起来的固溶体综合理论,对此作出了较为满意的解释。原子态主要受最近邻〈F.N.N〉原子的影响。设i元素的原子状态以F.N.N中溶质原子个数j标记,则j特征原子态特征参量可表为Q_(ij);相应的状态浓度为c_(ij),它服从随机分布规律: c_(1j)=(j!/(J-j)!j!)(1-c)~(J-j+1)c~j c_(2j)=(j!/(J-j)!j!)(1-c)~(J-j)c~j合金相应的平均参量Q=∑c_(ij)Q_(ij)称之为特征参量相加定律。根据Fe-Co合金实验规律,并利用上述定律,确定了Fe,Co原子的特征态以及与之相应的特征参量;再代入同一公式,算出了无序合金α-c,m-c理论曲线。认为有序化过程中,各特征原子态的价电子结构不变,只是状态浓度发生变化,导致合金性质改变。利用有序度的概念,以及根据统计学观点,导出了Fe,Co特征原子态浓度计算式: c_(Fsj)=(J!/(J-j)!j!){(1/2)(c+η/2)(1-c+η/2)~(j-i)(c-η/2)~j+(1/2)(c-η/2)~(j+J)(1-c-η/2)~(J-j)} c_(Coj)=(J!/(J-j)!j!){(1/2)(1-c-η/2)(c-η/2)~j(1-c+η/2)~(J-j) +(1/2)(1-c+η/2)(c+η/2)~(J-j)}计算结果,最大有序度合金与无序合金的α-c曲线在38at％Co处相交,这与实验结果极为一致;有序合金的平均原子磁矩均比无序的大,亦与实验规律相吻合。将特征参量相加定律应用于合金平均结合能E_c计算中,对该合金比热特性作出了解释。计算结果表明,有序→无序转变,是结合能高〈即努阱深〉的态向势阱浅的态之转变过程,从而,出现正常比热峰;正常比热峰温度T_(NS)-C曲线与E_c-c理论曲线有类似的变化规律,说明T_(NS)高低应由有序合金结合能决定。当加热有序合金至一特定温度T_(as)时,发生部分有序→无序转变,这是势阱很深的态向势阱浅的态之转变过程,需要很高的激活能,出现正的反常峰;当加热无序合金时,情况将与上述相反,故将出现负的反常峰。此外,认为相互转变的两态间特征结合能差值愈小,则激活能愈小,转变量愈大,比热峰愈高。以此解释了反常比热峰温度T_(as)以及峰高与Co含量的关系。     

HMX基高聚粘结炸药（PBX)结合能和力学性能的模拟研究

用量子力学(QM)、分子力学(MM)和分子动力学(MD)相结合的方法, 对著名常用高能炸药HMX(环四甲撑四硝胺)与系列含氟聚合物组成的PBX(高聚物粘结炸药)进行模拟研究. 取HMX分子与高聚物链尺寸相匹配的原子簇模型, 以AM1和PM3 MO法、COMPASS和PCFF MM力场分别作几何全优化计算, 求得的结合能之间彼此线性相关. 对β-HMX(4×2×3)超晶胞及其与系列氟聚物构成的复合双组分PBX, 在COMPASS力场下作MD周期性计算, 求得它们的弹性系数、模量和泊松比, 发现添加少量氟聚物即能有效改善炸药的力学性能.     

GaN/AlxGa1-xN量子点中类氢杂质位置对激子态的影响

利用有效质量方法和变分原理,考虑内建电场效应和量子点（QD）的三维约束效应,研究类氢杂质对GaN/AlxGa1-xN量子点中激子态的影响.结果表明：量子点中心的类氢杂质使激子的结合能升高,基态能降低,QD系统的稳定性增强,发光波长红移.杂质位于量子点上界面时,激子的基态能最小,结合能最大,系统最稳定.随着杂质从量子点的上界面沿着Z轴移至下界面,激子基态能增大,结合能减小,带间发光蓝移.     

金属富勒烯包合物M@C_(50)结构和稳定性的理论研究

在密度泛函B3LYP理论下,用LANL2DZ基组对具有D5h,D3对称性的两种C50富勒烯异构体及以它们为基形成的第二主族金属富勒烯包合物M@C50[M=Be,Mg,Ca,Sr,Ba]进行了几何构型优化和振动频率分析.得到了相应的优化几何参数、总能量、前线轨道能级差,同时还计算了分子中原子电荷和结合能.计算结果表明,对于内包金属原子类型M(除Be外)相同时,D5hM@C50包合物比相对应的D3M@C50包合物稳定;对于具有相同对称性而内包金属原子类型M不同的D5hM@C50,其稳定性随原子序数的增大而增大;从热力学或动力学角度分析,形成D5h对称性的Sr@C50,Ba@C50包合物都是可能的.     

((≡))-N相互作用的初步研究及4(≡)He、8(≡)He、11(≡)B结合能的计算

利用手征SU(3)夸克模型,采用共振群方法得到((≡))-N作用相互非定域位以及((≡))超子与10(≡)He壳心核的相互作用势,并利用其计算4(≡)He、8(≡)He、11(≡)B的基态结合能.计算结果表明利用手征SU(3)夸克模型能得到与实验相近的结果.同时本文也对(≡)超核结合能的性质做了初步研究,以进一步加深对重子-重子相互作用的了解.     

紫色光合细菌LH1和LH2的激子能级结构(Ⅱ)——应用与数值模拟

利用包括了系统中色素分子间所有的相互作用的环形链模型,计算了紫色光合细菌LH1和LH2的激子态的振子强度和圆二色性(CD).LH1和LH2复合体的吸收和圆二色性光谱的数值模拟结果与实验测量结果的主要特征相符.     

紫色光合细菌LH1和LH2的激子能级结构(I)——理论与模型

为了理解紫色光合细菌LH1和LH2的可能的光谱性质,解析地研究了二聚物环状链的激子能级结构.在叶绿素分子间偶极子-偶极子相互作用的近似下,利用偶极子间的相互作用能量和指向参数,解析地给出了激子能级、带宽和两个Davydov子能带间的带宽.提出的模型包括了系统中色素分子间所有的相互作用.     

金属Cr的电子结构和物理性质

依据纯金属单原子理论(OA)确定了体心立方结构(bcc)Cr的电子结构为[Ar](3dc)3.32(3dn)2.26(4sc)0.25-(4sf)0.17,并对Cr的面心立方结构(fcc)和密排六方结构(hcp)初态特征晶体和初态液体的电子结构进行了研究.在此基础上,定性地解释了Cr的电子结构和晶体结构之间的关系:bcc→hcp→fcc结构的转变过程中,dc电子逐渐减少(3.32→3.24→3.14),sc电子逐渐增加(0.25→0.28→0.32),电子云分布的对称性逐渐增强而方向性逐渐减弱,故形成晶体时配位数逐渐增加的现象;并通过计算得到了bcc Cr的势能曲线、弹性和热膨胀系数随温度的变化曲线.     

磁场对Ga1-xAlxAs/GaAs异质结系统中施主结合能的影响

对半导体单异质结系统，引入三角势近似异质结势，考虑外界恒定磁场对界面附近束缚于正施主杂质的单电子基态能量的影响，利用变分法对磁场下Gal-xAlxAs／GaAs异质结系统中杂质态的结合能进行了数值计算，并讨论了结合能随杂质位置、电子面密度和Al组分的变化关系及磁场对结合能的影响。结果表明：杂质态结合能随磁场的增强而显著增大。