金属间化合物Ni_3Al反相畴界能及层错能的改进分析型嵌入原子法计算

采用改进分析型嵌入原子法(modified analytical embedded atom method,MAEAM),计算了L12型金属间化合物Ni3Al的层错能及可能存在的3种反相畴界(001)(、011)和(111)的畴界能,其数值分别为16.43、61.77、78.22和132.50 mJ/m2.从能量最小化考虑,在越过居里点(Tc=1 395℃)的降温过程中,金属间化合物Ni3Al发生无序与有序相变的最可几界面依次为堆垛层错、(001)(、011)和(111)反相畴界.

用分析型嵌入原子方法计算Pd-Au合金的热力学性质

用修正的分析型嵌入原子方法计算了PdAu二元合金系的稀溶解热、形成焓、表面能和表面聚集能 。

碱金属声子色散的改进分析型嵌入原子法计算

结合晶格动力学理论,运用改进分析型嵌入原子法,沿Brillouin区中的3个高对称方向[00ζ][ζζζ]和[0ζζ],计算了碱金属Li,Na,K,Rb,Cs的声子色散。计算结果表明:沿着相同方向,5个碱金属的声子色散曲线相似,但是频率依次沿Li,Na,K,Rb,Cs的顺序降低。这是由于它们的原子质量依次增大或者是它们的结合能依次减少的缘故;沿着[00ζ]和[ζζζ]方向,2个横波相互简并。这是因为碱金属晶体具有高度的四重和三重旋转对称轴。理论计算结果与实验结果符合得比较好。

密排六方金属中多空位的改进分析型嵌入原子法计算

应用改进分析型嵌入原子法(Modified Analytical Embedded-Atom Method,MAEAM),计算了密排六方(Hexagonal Closed-Packed,HCP)金属(c/a<1.633)单空位形成能以及双空位与三空位的形成能与结合能.空位形成能的最小值或结合能的最大值均表明,双空位稳定结构是第一近邻[1n]、第二近邻[2n]或第三近邻[3n];三空位稳定结构是三空位组成两个第一近邻和一个第二近邻[112]、一个第一近邻和一个第二近邻以及一个第三近邻[123]或三个第二近邻[222].这说明在密排六方金属(c/a<1.633)中存在空位聚集趋势.

体心立方金属对称倾斜晶界的改进分析型嵌入原子法模拟

采用改进分析型嵌入原子法(modified analytical embedded atom method,MAEAM),从原子尺度对体心立方(body-centered cubic,BCC)金属Li在以[001]为旋转轴的对称倾斜晶界(symmetrical tilt grain boundary,STGB)中的结构和能量进行了计算机模拟.结果表明,刚性结合的对称倾斜晶界面附近的原子距离非常近,从而导致能量异常高.所研究的27个晶界面两晶粒间的相对平移均可降低晶界能,最小晶界能出现在特定的平移距离处,且随重合密度倒数Σ增加而振荡增加,随相对面间距ad增加而减小,3个最低能量的晶界面依次对应于(310)、(530)和(510).由能量最小化原理知这些晶界面将依次择优出现.

体心立方过渡金属低指数表面单空位的改进分析型嵌入原子法模拟

应用改进分析型嵌入原子法(modified analytical embedded-atom method,MAEAM),计算了7种体心立方(body-centered cubic,BCC)过渡金属Fe、W、Mo、Cr、Ta、Nb和V等低指数(100)、(110)和(111)表面前9层上的单空位形成能.结果表明,对每一种金属,单空位形成能在同一低指数表面层中的第1层最低,且在表面第1层和第2层(Nb除外)随表面原子密度的减小而降低,即E(11f11),1<E(1f100),1<E(1f110),1,E(1f111),2<E(1f100),2<E(1f110),2.这说明BCC过渡金属表面第1层比其他层更容易形成空位,尤其在(111)表面.

Cr中SIA辐照损伤的改进分析型嵌入原子法的分析

将MAEAM和MD模拟方法相结合,从原子尺度上研究Cr中哑铃(dumbbell)间隙的稳定结构,获得了哑铃SIA在(001)和(110)表面的能量E,并计算了Cr中(110)和(111)哑铃SIA的形成能。结果表明:SIA处于Cr(001)和(110)面时,(110)哑铃SIA结构最为稳定;形成能的结果与用第一原理和其他的理论或实验方法获得的结果基本一致。

六方密排金属晶格振动的改进分析型嵌入原子法研究

在简谐近似下,应用改进分析型嵌入原子法模拟了六方密排结构金属铍、镁和锆沿ΓK、KM、ΓM和ΓA对称方向的声子色散曲线,计算了五个不同对称点处振动态的极化矢量,讨论了原子的振动特征。结果表明:铍、镁和锆三种金属的声子色散曲线非常相似,只是数值不同;沿ΓK、KM和ΓM对称方向,三种金属均有六条独立的色散曲线,每个波矢对应有六种振动态;沿ΓA方向存在四条独立色散曲线,其中OT色散曲线是由OT 1和OT 2色散曲线简并而成。在同一波矢下,OT 1对应的振动态完全在X方向极化,而OT 2相应的振动态完全在Y方向极化,属于两种不同的振动态,相似情况也发生在AT色散曲线中。

YYG-2A型冷原子荧光测汞仪测定痕量汞分析方法改进

文章对冷原子荧光测汞仪在测量中的分析方法进行了改进,使分析方法的准确度和灵敏度都有了较好的提高。为准确测量环境中污染物汞探索出了最佳的工作条件。

金属Fe体弹性模量与压强关系的嵌入原子模型研究

采用改进分析型嵌入原子模型(MAEAM)理论,考虑非简谐效应,研究了BCC结构金属Fe的体弹性模量随压强的变化规律,其结果与实验数据吻合得较好,并与其它理论研究进行了比较。研究结果表明,考虑非简谐效应后,MAEAM模型理论能很好地描述BCC结构金属Fe的体弹性模量随压强的变化关系。

B2FeAl合金晶格动力学的嵌入原子模型计算

应用改进分析型EAM模型,系统计算了B2FeAl合金的晶格动力学性能,包括晶格常数、形成热、弹性常数、声子谱、态密度、比热、德拜温度和热膨胀系数等,并将计算结果与已有实验数据及其他理论计算结果进行了比较。总的来说仅从合金组成元素的性质出发,不涉及合金本身性质而构建的改进分析型EAM模型成功地描述了B2FeAl合金原子间的相互作用,所得计算结果与实验值符合很好。

过渡族BCC金属晶格动力学的改进分析型EAM模型

应用改进分析型EAM多体势,运用晶格动力学理论,具体计算了7种过渡族bcc金属(Cr,Fe,W,Mo,Ta,V,Nb)的[100],[110]和[111]三个晶向声子谱和比热.将计算结果与实验值进行了比较,较Johnson势有很大提高;并从方向性键合角度对符合情况进行了分析.

金属Ta中刃型位错弛豫结构和能量的原子级模拟

采用改进分析型嵌入原子法(Modified Analytical Embedded Atom Method,MAEAM),结合分子动力学(Molecular Dynamics,MD)模拟方法,从原子尺度对金属Ta中的a[100]刃型位错弛豫结构和能量进行了计算机模拟.结果表明,弛豫后的平衡结构具有C2v型群对称性;当径向距离R≥1.5b=4.953 9×10-8cm时,单位长度位错线应变能Es与ln(R/2b)成线性关系,由此确定的位错芯区半径rc=4.953 9×10-8cm,由线性拟合的截距确定的畸变能Ecore=1.574 5×108eV/cm.

高压下钼的声子色散的改进分析型嵌入原子法研究

应用改进分析型嵌入原子法模型计算了不同高压下金属钼的原子力常数和动力学矩阵,重现了压强下金属钼沿[00ζ]、[0ζζ]和[ζζζ]3个高对称方向上声子色散的实验结果,预测了钼在压强分别为60、80和100 GPa时的声子色散曲线。结果表明:压强分别为0.1 MPa、17 GPa和37 GPa时金属钼的声子色散曲线的模拟结果和实验值符合较好,特别在低频附近二者几乎一致,而在布里渊区的边界点附近,两者在数值上略有差异;在压强分别为60、80和100 GPa时所预测的声子色散曲线和常压下声子色散曲线的形状都非常相似;高压下所有振动支的振动频率均高于常压下的振动频率,且振动频率随压强的增大而增大。

面心立方金属中点缺陷的MAEAM模拟(英文)

将改进分析型嵌入原子法(MAEAM)模型与分子动力学模拟方法相结合,用能量最小化原理分析了面心立方金属Al、Ni、Cu、Ag、Au和Pb中的单空位、双空位及单自间隙原子3种点缺陷的稳定构型及其迁移规律.结果表明:最近邻双空位是双空位中惟一能够存在的构型,而且比单空位还容易迁移;尽管在4种构型的自间隙原子中,〈110〉哑铃状自间隙构型容易在Ni、Cu、Ag和Au中形成,体心自间隙构型也容易在Al和Pb中形成,但和单空位相比较还是较难形成的.

FCC金属结构稳定性和声子谱的MAEAM研究

应用改进分析型嵌入原子方法(MAEAM)计算fcc金属的结构稳定性和声子谱.考虑更远邻原子之间的相互作用,提出新的两体势函数,并采用新的截尾处理函数和加强光滑连接条件.通过拟合单空位迁移能、结合能、三个独立弹性常数及晶体平衡条件,确定了模型参数.在体积不变条件下,计算金属不同结构的能量,说明Ag、Al、Au、Cu、Ir、Ni、Pd、Pt和Rh的fcc结构比较稳定.它们的能量-体积曲线与Rose方程结果基本一致,进一步说明了体积变化时的结构稳定性.同时发现[100]、[110]和[111]三个方向声子谱的计算结果符合实验值和其它计算结果.

FCC金属空位的MAEAM理论研究

应用涉及更远邻原子的改进分析型嵌入原子方法(MAEAM)计算了面心立方(fcc)金属(Ag,Al,Au,Cu,Ir,Ni,Pd,Pt,Rh)的空位性能.在MAEAM计算中,考虑了远邻原子相互作用和单空住迁移能,对两体势进行了坚挺处理,并采用新的截尾函数和加强光滑连接条件对两体势作了截尾处理.同时为了更好的符合面心立方晶体的结合能、弹性常数和平衡条件,调整了多体势的模型常数.未弛豫空住性能计算中考虑了两体势的截尾距离和电子密度分布函数的截尾距离之间近邻原子的作用以及双空位迁移途径周围的原子非对称分布.结果与其它方法计算结果基本一致,但更加接近实验值.对双空住迁移能的计算结果有利地说明了fcc金属双空住5种迁移途径的扩散机制.

铌和钨(001)面熔化的分子动力学模拟

采用改进分析型嵌入原子方法(MAEAM),对铌、钨晶体的(001)面预熔和熔化过程进行分子动力学模拟。通过计算不同温度的原子位置、层原子密度、层结构因子、径向分布函数等物理量,研究(001)面的微观结构随温度的变化。结果表明,(001)面在低于其完整晶体的熔化温度出现预熔。另外,通过将该面预熔摩尔分数对温度进行拟合发现,可以近似地预测(001)面的预熔过程。

金属锶的声子谱及振动性质的研究

基于改进分析型嵌入原子法模型和晶格动力学理论,在谐和近似下重现了面心立方金属锶沿[00ζ]、[0ζζ]、[ζζζ]和[0ζ1]四个高对称方向上声子谱的实验结果,预测了沿[0.5 1-αα]、[0.5+α1-α0]、[0.5+α0.5+α0.5-2α]和[α1-αα]四个低对称方向上的声子谱,并讨论了不同对称方向上不同色散支的兼并特征和振动性质。结果发现:高对称方向上声子谱的计算结果与实验结果非常吻合,在低频附近二者完全一致。在[00ζ]和[ζζζ]两个高对称方向上,振动方向不同的两个声频横波模AT1和AT2兼并为一个声频横波模AT;在其它高对称方向上没有兼并现象,各个色散支的振动方向和振动模式不随波矢变化。

面心立方金属Cu,Ag,Au和Al的自扩散能量计算

为了解面心立方金属(FCC)Cu,Ag,Au和Al中原子的自扩散机制,用改进分析型嵌入原子法(MAEAM)分别计算了这四种金属的第一最近邻(FNN),第二最近邻(SNN)和第三最近邻(TNN)的自扩散过程中的能量.这四种金属的三种扩散机制中的计算结果表明:每一种扩散机制能量曲线图对称,并且在扩散路径中点位置能量最大;每种金属的三种扩散机制中,第一最近邻自扩散最容易发生.