键距差方法中等同键数值的计算机计算方法

本文提出了一种适用于计算机使用的,简单的确定等同键数值的计算方法.并通过实例说明了本方法的基本思路和计算步聚,给出了普遍适用的计算程序框图.

锕系元素单键半径R(1)公式的验证

在三价锕系元素单键半径 R(1)公式的基础上,建立了计算锕系元素单键半径R(1)的普遍公式,验证了该公式的适用性。本文对 25种具有 NaCl 型结构的锕系化合物进行了 BLD分析,给出了键价电子分布,其键距误差 |△D|<0.05,在允许范围之内。

固体与分子经验电子理论的发展现状与展望

固体与分子经验电子理论(简称EET)能够给出实空间中体系的能量及电子分布情况,计算简便实用。目前EET已被广泛应用到材料科学领域,但其发展进程仍比较缓慢。综述EET的发展现状及未来趋势。从EET多重解的处理、计算精度的改善、界面电子结构的计算以及合金成分设计方面详细地报道EET自我完善发展的最新进展。分析EET的优势及制约发展因素,同时也为EET未来发展提出了一些建议与想法。

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。

Fe-C马氏体硬度的价电子结构分析

根据固体和分子经验电子理论 ,同时考虑键距差和磁矩差 ,建立了Fe C马氏体的价电子结构 .假设马氏体是由含C的和不含C的两种结构单元自由组成 .不含C单元中的Fe原子处在与α Fe相似的A型杂化第 8阶上 ,则晶格常数、平均磁矩、最强键上的共价电子对数分别为a0 =b0 =c0 =2 .871 1× 1 0 - 8cm , m0 =2 .40 45 μB,nA =0 .3835 ;在含C单元中 ,C原子和它的第 1 ,第 2 ,第 3邻近Fe原子分别处在第 6 ,第1 2 ,第 9和第 8杂阶 ,则对应的晶格常数、平均磁矩、最强和次强键上的共价电子对数分别为aC=2 .6 96 2× 1 0 - 8cm ,cC =3.6 91 9× 1 0 - 8cm , mC=1 .6 838μB,nA =0 .90 89和nB=0 .870 3.采用计权平均方法 ,用价电子结构理论解释了Fe C马氏体的硬度随含C量变化的实验结果 .

钨钼固溶体合金的价电子结构及其性能研究

根据固体与分子的经验电子理论(EET),采用键距差(BLD)方法和平均原子模型分析了W-Mo固溶体合金的价电子结构。从电子结构层次探讨了合金元素对基体的固溶强化效应。结果表明,在一定范围内,随着Mo含量的增加,W-Mo固溶体最强键的共价电子数、W-Mo固溶体共价电子数占总价电子数的百分数也逐渐增加,表明固溶体合金的硬度、强度逐渐增加。

TiB_2的价电子结构及其性能研究

根据固体与分子经验电子理论 ,对TiB2 的价电子结构进行了定量分析 ,通过键距差 (BondLengthDifference)方法计算了TiB2 晶胞中各键上的共价电子数。结果表明 :B -B原子键最强 ,其共价电子数nA =0 .56561,键能EA =93.0 7kJ·mol-1,B -Ti原子键为次强键 ,其共价电子数的nB=0 .2 0 4 81,键能EB=33.12kJ·mol-1,从nA、nB 的大小及键络的分布特征对TiB2 的一些性能进行了分析。

PZT固溶体的价电子结构与铁电性

应用固体与分子经验理论(EET)计算了铁电材料PbZrxTi1-xO3(0<x<1)体系的价电子结构。研究表明,O的2p轨道与B位原子(Zr或Ti)的最外层d轨道的杂化是铁电性的必要条件。PZT为四方钙钛矿结构时,B位原子相对于O发生了一个位移,由此产生了一个电偶极矩(自发极化),B位原子和O原子共价作用的强度(表现为nA的大小)明显大于其他原子间的共价作用,且杂化的强弱可表明铁电性的强弱。Zr的取代量的多少对铁电性的好坏也有直接的影响。计算结果与其他相关文献进行了对比,指出该经验理论用于研究PZT的可行性和有效性。

富铁硼化物t-Fe_3B的价电子结构分析

用键距差方法计算了四方结构的Fe3B的价电子结构.结果表明:|ΔD|=0.003 50 nm,3个Fe原子分别为甲种9,11和10阶,B为5阶.在α-Fe中,Fe处于甲种第8阶,说明在Fe3B中Fe原子状态相对纯元素发生了改变;最强的键不是在Fe—B之间,而在B周围9个原子配位团网络中,在Fe—Fe之间的键长为0.705 9 nm,Fe—B间最强键的键长为0.416 3 nm.

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.

余氏理论的内涵及发展展望

自从1978年吉林大学的余瑞璜院士建立“固体与分子经验电子理论”(简称余氏理论)以来,余氏理论已被广泛应用于材料科学研究中。余氏理论作为目前唯一由我国学者建立的比较完善的电子理论,它的快速健康发展对提升我国材料电子理论在国际上的地位与水平具有重要的意义。余氏理论的基本思想来源于量子力学、能带理论、电子浓度理论及价键理论。该理论建立了固体与分子中原子状态的描述方法,给出了固体与分子中原子状态的表征方法,建立了多粒子体系的原子间相互作用方程与求解方法。然而,余氏理论的一些“经验因素”制约着其发展与进步。经过40余年的发展,这些“经验因素”已经越来越少,但研究者们还未关注到余氏理论的持续研究进展。目前,余氏理论已不断地完善与发展,其中自洽键距差法和界面电子结构的计算极大地丰富了余氏理论的内涵。余氏理论的研究范围也比较广泛,几乎包含了所有合金体系。基于余氏理论的合金成分设计方法研究,使余氏理论的研究更具有实用性。迄今为止,余氏理论的发展正经历三个阶段,即理论初始的建立期、20世纪90年代的理论广泛应用期以及当今的理论发展缓慢期。为了进一步推动余氏理论的发展与进步,本文从余氏理论的理论基础出发,详细地论述了余氏理论的主要内容与思想精髓,深入分析了余氏理论的不足与解决思路,归纳总结了余氏理论的最新研究成果,展望了余氏理论的发展趋势。本文的研究报道不仅为余氏理论的研究者提供可借鉴的研究思路,也有利于余氏理论的不断进步与发展。

钛铝合金中氧化膜TiO_2的价电子结构分析

采用基于固体与分子经验电子理论(EET)提出的自洽键距差(SCBLD)法,计算了TiO_2的价电子结构参数及其结合能。计算结果表明:由于晶体结构内最强键的键能很大(205.8282KJ/mol),且在晶体内均匀分布,TiO_2表现出良好的热稳定性;TiO_2晶体内两种主干键的键能值大(205.8282KJ/mol和137.5898KJ/mol),约占总能量的95%,晶体在升温过程中表现出很强的抵抗热运动的能力和较高的熔点;TiO_2中较弱共价键比较多,容易产生内应力,会引发TiAl合金的脆性。

AlN对Mg-Al合金凝固过程影响机制的价电子理论研究

采用固体与分子经验电子理论(EET)研究AlN对Mg-Al合金凝固组织的影响机理,建立了Mg、AlN晶体结构的计算模型,利用自洽键距差法(SCBLD)计算了Mg、AlN晶体的价电子结构与结合能。在此基础上,采用断键法计算了Mg、AlN晶体(0001)晶面的表面能,进而计算了Mg/AlN异质界面上的界面能。研究结果表明:Mg/AlN之间的界面能大于Mg自身均匀形核时的固/液界面能,因此,熔体中的Mg原子不能依附于AlN(0001)晶面进行生长,AlN对Mg-Al合金的细化效果不明显,这从电子层次上解释了AlN在Mg-Al合金凝固过程中的微观作用机制。

富铁硼化物FeB的电子理论研究

过渡金属硼化物结构的成键类型和机理一直是国内外固体、金属、物理化学各领域科学研究者非常感兴趣而又有很大争议的问题.由于其结构的复杂性,很难用能带理论对它进行计算.本文用固体与分子经验电子理论对富铁硼化物FeB进行了价电子结构分析,并以此为基础,对其力学、电学、磁学等物理性质进行了定量、半定量计算或定性的解释,获得了比较满意的结果.这里仅报道对FeB的价电子结构分析.