Fe中掺Ti刃型位错体系的电子结构研究

能量计算结果表明,在铁基刃型位错芯处掺入合金化元素Ti后,掺杂体系的结合能比纯刃型位错体系的结合能降低,这意味着置换型掺杂刃型位错体系具有相对的稳定性.杂质形成能计算预期Ti在位错芯区的偏聚倾向,反映了位错芯对杂质Ti的捕获效应.从原子间相互作用能计算和Mulliken轨道占据数的分析中发现掺杂体系中Ti原子与其近邻基体Fe原子间具有强相互作用及电荷转移,形成较强的电荷关联区.原子间键合力增强,将影响刃型位错在基体中的力学行为.考虑到掺Ti对位错芯区电子结构及能量的影响可得出结论:Fe中掺Ti的量子力学计算发现微量合金化元素Ti具有固溶强化效应,影响过渡金属的力学性质.

Fe中刃型位错芯的模型建立及电子结构研究

本文用密度泛函理论框架下的离散变分方法 (DVM)研究了bccFe[10 0 ](0 0 1)刃型位错体系的电子结构 ,给出了结合能、原子间相互作用能以及电荷转移信息。结果表明 :通过结合能的计算可确立用于电子结构研究的团簇平衡构型。此外 ,原子间相互作用能的计算以及差分电荷密度分析表明在位错芯的压缩区 ,沿滑移面的原子对之间的化学键较强 ,而垂直于滑移面的键较弱。反之在位错的膨胀区 ,沿滑移面的原子对之间的化学键较弱 ,而垂直于滑移面的键较强 。

γ-TiAl中Nb和Mo合金化效应的第一性原理研究

基于密度泛函理论框架下的第一性原理离散变分(DV)和DMol方法研究了4d过渡金属元素在γ-TiAl中的择优占位行为及其Nb和Mo的合金化效应.转移能的计算结果表明Y,Zr,Nb,Mo在γ-TiAl中有Ti占位倾向,而Tc,Ru,Rh和Pb则表现为Al占位倾向.通过对差分电荷密度、Mulliken轨道集居数以及态密度的分析表明Nb和Mo可以提高杂质元素与其近邻基体元素之间的相互作用和相应原子之间的键合强度,导致较强的固溶强化效应.