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唐三彩烧制工艺的无损分析研究

光谱学与光谱分析 2023年第3期43卷 781-787页

作者：邵金发李融武潘秋丽程琳北京师范大学核科学与技术学院射线束技术教育部重点实验室北京100875 北京师范大学物理系北京100875

唐三彩是我国重要的文化遗产,分析其胎体和釉料的化学成分和物相结构对研究其原料特点和烧制工艺具有重要意义。利用微束X射线荧光谱仪和X射线衍射谱仪无损分析陕西醴泉坊窑、河南黄冶窑和陕西省博物馆烧制的现代仿品等唐三彩样品。研... 详细信息

唐三彩是我国重要的文化遗产,分析其胎体和釉料的化学成分和物相结构对研究其原料特点和烧制工艺具有重要意义。利用微束X射线荧光谱仪和X射线衍射谱仪无损分析陕西醴泉坊窑、河南黄冶窑和陕西省博物馆烧制的现代仿品等唐三彩样品。研究结果表明,醴泉坊窑唐三彩和黄冶窑唐三彩的原料来源于不同类别的黏土。醴泉坊窑和黄冶窑烧制的唐三彩胎料中主要含有大量α-石英(SiO_(2),PDF 46-1045)和少量的方石英(SiO_(2),PDF 76-0932)等晶相,但醴泉坊窑和黄冶窑烧制的唐三彩胎料中还分别存在少量α-Fe_(2)O_(3)(Fe_(2)O_(3),PDF 16-0653)和微量莫来石(3Al_(2)O_(3)·2SiO_(2),PDF 83-1881)等晶相。这表明二者原料来源和烧制工艺的不同导致其烧成胎料中矿物结构的差异。在唐三彩的釉彩中,着色元素Fe,Cu和Co充分熔融在铅熔剂里,且在黄釉和绿釉的交界处Fe与Cu相互交融。釉彩的XRD谱图表明,釉彩中主要存在非晶态的玻璃相和微量α-石英(SiO_(2),PDF 46-1045)晶相。同时,醴泉坊窑唐三彩绿釉中存在少量的Pb_(8)Cu(Si_(2)O_(7))_(3)(PDF 31-0464)晶相;黄冶窑唐三彩黄釉中含有大量的钙长石(CaAl_(2)Si_(2)O_(8),PDF 89-1462)晶相;现代唐三彩仿品黄釉中存在少量的α-Fe_(2)O_(3)(Fe_(2)O_(3),PDF 47-1409)晶相。这表明釉彩原料组成和烧制工艺的差异导致唐三彩釉彩中存在不同的矿物晶体。此外,尽管现代唐三彩仿品的胎釉在主量元素含量与黄冶窑唐三彩接近,但不论是从胎料还是釉彩的物相组成来看,其与真品间存在显著差异。以上结果表明,微束X射线荧光与X射线衍射分析技术的结合,在古陶瓷类文物的原料产地、真伪识别和烧制工艺的研究方面具有广泛的应用前景。

关键词：微束X射线荧光 X射线衍射毛细管X光透镜唐三彩

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清代红绿彩瓷器无损分析研究

光谱学与光谱分析 2022年第3期42卷 732-736页

作者：潘秋丽邵金发李融武程琳王荣射线束技术教育部重点实验室北京师范大学核科学与技术学院北京100875 北京师范大学物理系北京100875

红绿彩瓷器是我国陶瓷史上一种重要的釉上彩瓷器,分析其彩料的化学组成和物相结构对其烧制工艺的研究有很重要的意义。但由于瓷器表面的不平整和彩料分布的不均匀性,导致其不满足传统的1 mm×10 mm线光源的X射线衍射仪对样品的测试要求... 详细信息

红绿彩瓷器是我国陶瓷史上一种重要的釉上彩瓷器,分析其彩料的化学组成和物相结构对其烧制工艺的研究有很重要的意义。但由于瓷器表面的不平整和彩料分布的不均匀性,导致其不满足传统的1 mm×10 mm线光源的X射线衍射仪对样品的测试要求。而毛细管聚焦的X射线衍射仪采用点光源的方式照射样品,毛细管X光透镜对Cu-K_(α)的能量有高达3个数量级的放大倍数,同时具有低的发散度,能实现样品直径100μm的微区和直径3 mm的常规X射线衍射分析,非常适合古陶瓷类样品矿物结构的无损分析的研究。因此,应用毛细管聚焦的微束X射线荧光谱仪和毛细管聚焦的X射线衍射谱仪对江西景德镇出土的清代红绿彩瓷的白釉和釉上彩料的化学成分和物相结构进行分析,并对红绿彩瓷彩料中2 mm×2 mm感兴趣区域内多元素分布和矿物相的分布进行了二维扫描分析。结果表明,Cu为绿彩的主要着色元素,在绿彩中的含量为0.02%,部分以Pb_(8)Cu(Si_(2)O_(7))_(3)(PDF 31-0464)晶相形式存在;Fe为红彩的主要着色元素,Fe含量为1.63%,部分Fe元素以Fe_(2)O_(3)(PDF 47-1409)的晶相形式存在;其中Pb在绿彩和红彩中的含量分别为41.49%和6.29%,其主要作用是使彩料的熔点降低,部分Pb在700~800℃的烧制过程中与Cu元素和Si元素相结合以Pb_(8)Cu(Si_(2)O_(7))_(3)(PDF 31-0464)晶相形式存在。从扫描区域内的元素分布图和晶相分布图可以看出,彩料原料中着色元素Cu和Fe的矿物晶相与Cu和Fe的元素分布不一致,表明原料中原有的Cu和Fe的矿物晶相在烧制过程中基本上都消失了,仅剩余或生成部分Fe_(2)O_(3)晶相;白釉中存在莫来石晶相,说明白釉是在高温下烧制而成;其中Pb_(8)Cu(Si_(2)O_(7))_(3)晶相的形成温度在750℃左右,因此可以进一步说明清代红绿彩的绿彩料是在低温下烧制而成。以上结果说明,毛细管聚焦的微束X射线荧光和毛细管聚焦的微束X射线衍射谱仪在文物的科技研究中有着重要的应用前景。

关键词：红绿彩瓷毛细管X光透镜 X射线衍射分析微束X射线荧光分析釉上彩瓷器

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二聚物在Cu表面上的扩散和解离研究

物理学报 2012年第18期61卷 413-419页

作者：唐彦丽李融武北京师范大学物理学系北京100875

利用分子动力学模拟统计了几种不同温度下三种不同二聚物(Cu_2,Ag_2和Pd_2)在铜衬底(100),(111)表面上的扩散和解离行为,探讨同质和异质二聚物在Cu表面上扩散和解离的特点;采用分子动力学中的静态计算方法计算了这三种二聚物在扩散和解... 详细信息

利用分子动力学模拟统计了几种不同温度下三种不同二聚物(Cu_2,Ag_2和Pd_2)在铜衬底(100),(111)表面上的扩散和解离行为,探讨同质和异质二聚物在Cu表面上扩散和解离的特点;采用分子动力学中的静态计算方法计算了这三种二聚物在扩散和解离过程中的能量势垒,并与动力学模拟、二聚物与衬底的结合能等结果进行了比较,探讨二聚物扩散和解离过程与扩散势垒、结合能、表面性质和温度等的关系.原子间相互作用采用半经验EAM势.结果表明:同质和异质二聚物在各个不同表面上的扩散势垒、解离势垒有一定的规律,并和二聚物与衬底的结合性质有关;二聚物是否易解离与衬底表面的结构以及二聚物与衬底的结合性质关系密切;二聚物解离前协同扩散的快慢与二聚物和衬底的结合性质以及二聚物在表面的扩散和解离势垒密切相关.

关键词：二聚物,分子动力学模拟,扩散势垒,解离势垒

用多体势模拟金原子簇与金薄膜的相互作用（Ⅰ）──金原子簇轰击引起的表面损伤

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物理学报 1996年第1期45卷 161-168页

作者：潘正瑛李融武复旦大学物理二系

发展了一种描述金原子间相互作用的多体势，它是结合二体Ｍｏｌｉｅｒｅ势与半经验紧束缚势的一种混合势将该混合势应用于分子动力学模拟中，研究了金原子簇与金薄膜的碰撞动力学模拟了能量为３２５０ｅＶ／ｃｌｕｓｔｅｒ的金原子簇轰... 详细信息

发展了一种描述金原子间相互作用的多体势，它是结合二体Ｍｏｌｉｅｒｅ势与半经验紧束缚势的一种混合势将该混合势应用于分子动力学模拟中，研究了金原子簇与金薄膜的碰撞动力学模拟了能量为３２５０ｅＶ／ｃｌｕｓｔｅｒ的金原子簇轰击金（１００）表面后，衬底表面原子尺度的损伤计算机模拟观察到金薄膜晶体结构的改变及表面轰击坑的形成还讨论了原子簇轰击薄膜过程，簇原子与靶原子间集体相互作用的特征．

关键词：分子动力学金原子簇金薄膜

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低能Cu原子簇沉积薄膜的分子动力学模拟

物理学报 1996年第7期45卷 1113-1121页

作者：李融武潘正瑛霍裕昆复旦大学物理二系上海200433 中国科学院上海冶金研究所离子束开放研究实验室上海200050

用分子动力学计算机模拟研究了能量为5—20 eV/atorn，结构为正二十面体的(Cu)_(13)原子簇在Cu（001）表面的沉积过程.采用紧束缚势同Moliers势的结合描述Cu原子间相互作用通过原子簇-衬底相互作用的“快照”研究沉积的动态过程．结果... 详细信息

用分子动力学计算机模拟研究了能量为5—20 eV/atorn，结构为正二十面体的(Cu)_(13)原子簇在Cu（001）表面的沉积过程.采用紧束缚势同Moliers势的结合描述Cu原子间相互作用通过原子簇-衬底相互作用的“快照”研究沉积的动态过程．结果表明，当入射能量较低时，轰击弛豫后，入射原子簇在衬底表面发生重构，生成很好的外延层，靶没有任何损伤．随着轰击能量的增加，原子簇原子穿入靶的深度增加.当入射能量达到20 eV/atom时，原子簇完全穿入靶并开始造成辐照损伤，表面出现空位，靶内产生间隙原子.对原子簇与衬底表面能量转换的分析表明，原予簇通过很短时间（零点几皮秒)集体碰撞“激活”轰击区靶原子。

关键词：原子簇铜表面薄膜沉积分子动力学

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TTF-TCNQ的Peierls相变研究

物理学报 2005年第7期54卷 3317-3320页

作者：张红群刘韶军李融武北京师范大学物理系北京100875

根据建立在电子_声子相互作用基础上的Peierls相变理论,利用形变势模型和半经验晶体轨道方法计算的能带结构数据,对一维有机导体TTF_TCNQ的Peierls相变温度进行了计算,结果表明,TTF链的相变温度低于TCNQ链的相变温度,从而说明前者的电子... 详细信息

根据建立在电子_声子相互作用基础上的Peierls相变理论,利用形变势模型和半经验晶体轨道方法计算的能带结构数据,对一维有机导体TTF_TCNQ的Peierls相变温度进行了计算,结果表明,TTF链的相变温度低于TCNQ链的相变温度,从而说明前者的电子_声子耦合相互作用比后者要弱,TTF_TCNQ在54K的金属_绝缘体相变主要发生在TCNQ链上.

关键词：相变研究相变温度相互作用 TCNQ 相变理论结构数据晶体轨道有机导体声子耦合半经验势模型 TTF 绝缘体电子计算能带一维链

吸附原子及二聚物在Ag(111)和Cu(111)表面上的扩散和解离研究

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北京师范大学学报（自然科学版） 2012年第6期48卷 605-608页

作者：唐彦丽李融武北京师范大学物理学系北京100875

采用分子动力学静态计算的方法分别对Ag、Cu和Ag2、Cu2在Ag(111)和Cu(111)表面上的扩散势垒分别进行了计算,探讨同质和异质以及异质中互换衬底和吸附原子的情况下吸附原子或二聚物在表面上的扩散和解离势垒的特点,并与吸附原子或二聚物... 详细信息

采用分子动力学静态计算的方法分别对Ag、Cu和Ag2、Cu2在Ag(111)和Cu(111)表面上的扩散势垒分别进行了计算,探讨同质和异质以及异质中互换衬底和吸附原子的情况下吸附原子或二聚物在表面上的扩散和解离势垒的特点,并与吸附原子或二聚物与衬底的结合能、匹配关系等进行比较,探讨吸附原子和二聚物的扩散势垒与结合能、失配度等的关系.原子间相互作用采用半经验的EAM势.结果表明:对于同一衬底表面来说,不同的吸附原子或二聚物在表面上的扩散势垒似乎和它们与表面的结合能有关;在不同的衬底表面上,单个吸附原子或二聚物的扩散势垒和它们与衬底的匹配关系关联密切.

关键词：吸附原子二聚物分子动力学静态计算扩散势垒

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自由能方法与零压下Al的熔化温度

物理学报 2008年第1期57卷 61-66页

作者：林洁刘绍军李融武祝文军北京师范大学物理系北京100875 中国工程物理研究院流体物理研究所四川绵阳621900

利用自由能方法的分子动力学模拟,计算了零压下Al的熔化温度.在计算液相自由能的过程中,采用勒纳-琼斯(LJ)液体作为参考系统,同时将计算结果与Mei和Davenport等人的计算结果进行了比较,计算结果表明:1)选用LJ参考系统使液相自由能的计... 详细信息

利用自由能方法的分子动力学模拟,计算了零压下Al的熔化温度.在计算液相自由能的过程中,采用勒纳-琼斯(LJ)液体作为参考系统,同时将计算结果与Mei和Davenport等人的计算结果进行了比较,计算结果表明:1)选用LJ参考系统使液相自由能的计算时间节省一半,并且不影响熔化温度的计算结果;2)采用不同的埋入原子势(EAM)的分子动力学模拟计算得到的熔化温度与实验值都存在偏差,而就金属Al而言,采用Cai等人的EAM势的熔化温度的计算结果比Mei和Davenport及Morris等人采用的势模型的结果略有改善.

关键词：熔化温度自由能方法分子动力学模拟

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异质扩散过程中ES势垒的计算

物理学报 2007年第1期56卷 446-451页

作者：李佳阳李融武孙俊东刘绍军北京师范大学物理学系北京100875

利用分子动力学中的静态结构计算方法对Pd,Ag及Cu原子在面心立方铜的台阶表面扩散过程中的Ehrlich-Schwoebel(ES)势垒进行了模拟计算,研究了各种台阶表面情况下增原子扩散过程中的ES势垒;讨论了与衬底互溶的金属和与衬底不互溶的金属增... 详细信息

利用分子动力学中的静态结构计算方法对Pd,Ag及Cu原子在面心立方铜的台阶表面扩散过程中的Ehrlich-Schwoebel(ES)势垒进行了模拟计算,研究了各种台阶表面情况下增原子扩散过程中的ES势垒;讨论了与衬底互溶的金属和与衬底不互溶的金属增原子扩散的ES势垒的异同,并将模拟结果与同质情况的研究结果进行了对比.结果表明:1)在同质和异质扩散过程中ES势垒随着台阶高度的变化关系是相似的,即随着台阶高度的增加,ES势垒逐渐增加;当台阶高度达到某一高度时ES势垒将趋于定值.2)在跳跃机理下,与Cu互溶的金属(Pd)在Cu表面台阶上扩散的ES势垒最大,其次是Cu,最小的是与Cu不互溶的金属(Ag);而在交换机理下,与Cu不互溶的金属(Ag)在Cu表面台阶上扩散的ES势垒最大,其次是Cu,最小的是与Cu互溶的金属(Pd).3)对大多数台阶的情况,交换机理支配着原子在台阶边缘的扩散行为;且表面台阶高度对交换扩散过程影响较大.

关键词：异质表面原子扩散分子动力学 Ehrlich-Schwoebel势垒