固体与分子经验电子理论中k公式的量子力学推导

考虑了s,pz,dz 轨道被价电子占据的几率 ,从量子力学角度推导了k公式 .给出的公式适应所有情况 ,且初步解决了杂化态的不确定性问题 .

固体与分子经验电子理论中k公式的应用

作者曾考虑了s,pz,dz 轨道被价电子占据的几率 ,对固体与分子经验电子理论 (EET)中的k公式重新进行了量子力学推导 ,给出了一个新的k公式 .本文应用该公式分别对 3种可能的杂化 (s p杂化 ,s p d杂化和h态只有晶格电子的杂化 )进行了讨论 .结果表明 ,给出的k公式适应所有情况 ,且用该公式确定的固体原子杂化台阶的个数 ,比用EET给出的两个k公式确定的杂化台阶的个数少 ,初步解决了固体原子杂化态的不确定性问题 .

PbTiO_3价电子结构和铁电性的经验电子理论计算

应用固体与分子经验电子理论(EET)计算了铁电材料PbTiO3的价电子结构,根据得到的价电子结构,提出计算原子有效价电子数的近似公式和计算自发极化强度的方法,并计算了PbTiO3在铁电相的自发极化,计算结果与实验数据进行了对比分析,指出该经验理论用于研究铁电现象的可行性和有效性.

固体与分子经验电子论对Mo-30W合金耐液态锌腐蚀性能研究

使用"固体与分子经验电子理论"(EET)分别计算了纯Mo,W原子的价电子结构表电子结构,使用"键距差法"(BLD)分别对纯Mo,W及Mo-30W合金进行了计算,按照"固体与分子经验电子理论"基本思想提出了杂阶数目多则材料抗腐蚀性高的观点。结果表明:Mo-30W合金的耐液态锌的腐蚀性、弹性、塑性、强度等指标远高于纯Mo,W材料,更具有工业价值。

Zr元素对纯铝细化机理的电子理论研究

基于固体与分子经验电子理论(EET),计算了Al-Zr合金熔体中相及相界面的价电子结构,获得了表征合金性能关系的价电子结构参数统计值,并利用这些参数讨论了Zr对纯铝晶粒细化的机理。结果表明:Zr对纯铝的细化机理可以追溯到熔体中Al3Zr与α-Al相晶面间的界面共价电子密度差的统计值Δρ′,即Δρ′<10%且Δρ′值越小,合金中的异质形核效应越好,晶粒细化效果越好。Δρ′值小(2.789 04%)的Al-Al原子团簇能较容易地被异质形核核心(Al_3Zr晶体)吸附,促进异质形核及晶粒细化作用;而Δρ′值大(15.698 70%)的Al-Zr原子团簇容易从异质晶核上脱离,削弱异质形核及晶粒细化效应。

过共晶铝硅合金磷变质处理的价电子理论分析

基于"固体与分子经验电子理论",计算了AlP结构单元的价电子结构,通过与Si相结构单元的最强键上的电子对数比较后认为,当过共晶铝硅合金经过磷变质处理后,在熔体中生成的AlP粒子具有与初生Si相相似的晶体结构及电子空间分布、晶格常数的错配度较小,且具有相对较小的nA值,从而在凝固过程中首先析出,作为初生Si相的异质核心而提高了Si相的形核率。计算结果支持了AlP作为异质核心的观点。

合金电子理论及其在钛合金研究中的应用

合金因具有密度小、比强度高、耐高温、耐腐蚀等优良的综合性能在航空航天领域得到越来越广泛的应用,相应地钛合金的理论研究也越来越必要。因此,综述合金电子理论发展现状,指出密度泛函理论和固体与分子经验电子理论的理论基础、计算方法及计算结果的区别与联系,列举出两种理论在钛合金研究中的应用情况。通过对比,给出上述两种理论在钛合金应用中各自的优缺点,展望合金电子理论在钛合金未来研究中的应用前景。

碳化物/钢基复合材料原料球磨效果及其电子理论分析

对碳化钛、碳化钨/钢基复合材料原料粉体进行了球磨试验和相应粒度变化等的SEM等分析。结果表明:作为硬质相的WC、TiC球磨细化效果最佳;作为基体材料的体心立方金属球磨效果较好(且Mo>Cr>Fe),面心立方镍的球磨效果较差,石墨仅初期球磨效果好。运用固体与分子经验电子理论,结合原料单质的键性质和晶体结构特征分析了实验结果,并依据计算得到的价电子结构参数(nA值与η值及键络均衡性)剖析了以上复合材料原料单质球磨行为的差异。

基于价电子理论的Ag-Sn金属间化合物形成机理

SnAgCu焊点中的金属间化合物(intermetallic compounds,IMCs)Ag_(3)Sn脆性大且电阻高,对焊点可靠性具有重要影响,有必要明确其形成过程和相变机制以控制其生长.采用固体与分子经验电子理论(empirical electron theory,EET)研究Ag-Sn系统中的主要扩散元素及原子运动路径,应用自洽键距差(self-consistent bond length difference,SCBLD)法计算了Ag-Sn系统内参与反应相的价电子结构及可能形成的固溶体的结合能,根据结合能变化趋势从价电子层面描述出Ag_(3)Sn在焊点内部的形成过程.研究结果表明:Ag-Sn系统中的主要扩散元素为Sn,Sn原子进入Ag晶胞形成固溶体,固溶体内原子重新排布,形成结合能更高、排布更均匀的共价键,造成晶格膨胀,位于(110)晶面和面心位置的Ag原子随之向外扩张,形成了同样具有良好对称性的Ag_(3)Sn,与前人研究Ag-Sn系统扩散的实验结果相符.

EET理论在超硬材料相变机理研究中的应用

近年来,固体与分子经验电子理论(EET理论)不断完善和发展,并广泛应用于金属及其合金、陶瓷材料等研究领域,尤其是在材料相变机理研究方面取得了一定进展。主要归纳了金刚石单晶、立方氮化硼单晶相变机理的研究进展;提出了用基于EET理论构建的EET-TFDC理论模型来分析单晶高温高压相变机理的研究思路;介绍了EET理论在金刚石单晶、立方氮化硼单晶等超硬材料合成研究过程中的研究现状;展望了EET理论的研究前景。

氧化锆基固体电解质价电子结构研究

应用固体与分子经验电子理论(EET理论)计算了不同Y2O3掺杂量的ZrO2基固体电解质材料价电子结构,探讨了成分、价电子结构与离子电导率间的关系,得到了与实验规律一致的结果。提出了可用复合参量P来预测离子电导率,为从理论上预测具有高离子导电性的YSZ材料成分提供依据。

富勒烯C_(60)-多芳胺类吡咯烷衍生物的合成及其理论研究

用1,3-偶极环加成反应对富勒烯C60与多芳胺化合物的选择性加成反应进行了研究,在不同条件下获得了单加成和三加成产物,发现可以用HPLC(高效液相色谱)以V(甲苯)∶V(甲醇)=1∶1为流动相对其进行分离.并且利用半经验AM1理论方法研究了C60吡咯烷衍生物的优化构型,结果表明,目标分子的前沿轨道主要由C60部分决定,C60母体与有机功能化基团之间存在较强的分子内电荷转移,C60部分是电子受体,吡咯环部分为电子给体.

有机共轭分子电子结构的计算

根据分子结构的共振理论,为PPP方法选择了一套合理的经验参数。应用CNDO/2方法和PPP方法计算了有机共轭分子的电子能级、最低三重态激发能及增感染料分子的半波电位。

RAlX系列化合物的价电子结构、结合能和磁矩

针对RAlX(R=La,Ce,Pr;X=Ge,Si)系列化合物,基于固体与分子经验电子理论(EET)构建含4f电子的稀土元素Ce和Pr的杂化表。对EET理论中的K公式进行适应性修正,用修改后的公式计算单质稀土Ce和Pr的内聚能、熔点和磁矩等性能,计算结果与试验结果相符,验证了杂化表的可靠性。用新的杂化表计算Weyl半金属RAlX(R=La,Ce,Pr;X=Ge,Si)的价电子结构(VES)、结合能与磁矩,计算得到的键长和磁矩与试验结果基本一致。结果表明:RAlX化合物的VES与晶体结构、结合能和磁矩有很强的相关性。

Al-Cu合金时效初期的价电子结构

用固体经验电子理论(EET)对Al Cu合金时效初期的析出相的价电子结构进行计算。计算结果表明:合金基体析出的共格GP区、θ″相,具有比基体更强的共价键络,提升了合金的整体键络强度。从价电子结构层次上解释了时效初期的GP区和θ″相对合金强化作用的内在原因。

Fe-25Al铝化物的电子结构及其本质脆性

铁铝金属间化合物是一类具有良好应用前景的新型材料 ,但室温脆性影响了其进一步应用。本文基于Fe 2 5Al各种物相的晶体结构和实际原子占位 ,运用固体与分子经验电子理论 (EET)建立起Fe 2 5Al各相的价电子结构。通过比较不同相结构的价电子结构参数 ,对Fe3Al的室温脆性进行了阐述。认为较少的晶格电子、键络分布不均匀使Fe3Al具有本质脆性 ,添加固溶组元可以改变价电子结构参数从而改善强度和韧性。

化学计量成分NiAl合金的价电子结构

NiAl有序金属间化合物密度低、抗氧化性好 ,有望在 12 50℃的高温领域应用 .应用固体与分子经验电子理论(EET)研究了B2结构化学计量比成分NiAl的价电子结构 .在用键距差方法计算时 ,共考虑了六种共价键 .计算结果表明 ,有 3 0种原子状态符合键距差小于 0 .0 0 5nm这一判据 .根据键距差最小原则确定NiAl中实际的原子状态 :Ni的杂阶为B型杂化 12阶 ,Al的杂阶为

共价晶体硬度计算的经验电子理论模型

共价电子分布对无机共价晶体的本征硬度具有决定性的作用.以鲍林的共价键距公式及经验电子理论为基础,构建了计算共价晶体硬度的新模型.比较实验值及其他理论计算结果表明,该模型可以有效地预测无机共价晶体的硬度.经极化修正后的共价键能可以作为联系晶体电子结构和宏观硬度的一个内在标度.对键能的简单数学处理就可将该模型拓展到多组元/多键络体系.研究还发现共价键的空间分布对无机晶体的硬度具有较大影响.

Na||Sb-Pb-Sn液态金属电池电极的价电子结构与热-电性能计算

应用固体与分子经验电子理论系统地研究液态金属池Na||Sb-Pb-Sn电极的价电子结构与热、电性能.研究结果表明:电极合金的价电子结构与其性能密切关联.阴极合金Na_(1–x)IA_x (IA=K, Rb, Cs)的晶格电子随着掺杂量的增加而减少,诱发合金的熔点、结合能随掺杂量的增加而降低. Na离子输运到阳极,与阳极Sb-Sn-Pb形成产物NaSb_3, NaSn, Na_(15)Sn_4, NaPb.其理论熔点与实验相符. NaSb_3的平均晶格电子数最少,开路电压最高.研究表明:对于Na||Sb-Pb-Sn液态金属电池体系而言,晶格电子扮演重要的角色,可以调控电极的热、电性能.

无钴高强高韧钢中奥氏体相价的电子结构

利用固体与分子经验电子理论(EET)对无钴高强高韧钢奥氏体中含碳与不含碳晶胞的价电子结构进行了计算和分析·得到含碳晶胞的nA值大于不含碳晶胞的nA值,故在相的转变中主要考虑含碳晶胞的影响·在含碳晶胞中合金元素Ni,Si,Cr,Mo与碳原子形成偏聚区,且Ni,Si与C的结合力比Cr,Mo的大,偏聚区能降低C的扩散能力,阻碍位错运动,推迟马氏体相变;使基体中保持高度的位错,也会导致材料中有一定数量的残余奥氏体,并细化奥氏体晶粒,使转变的马氏体尺寸减小,这对材料的韧性有利·