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运用从头算动力学方法研究极端条件下CL-20的分解机理（英文）

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含能材料 2018年第1期26卷 59-65页

作者：向东吴琼朱卫华南京理工大学化工学院江苏南京210094 南京工程学院江苏南京211167

运用从头算动力学方法研究一种高密度笼状化合物(CL-20)在极限条件下的分解机理。结果显示在不同的条件下,CL-20的起爆机理和分解过程都不相同,这表明CL-20对高温高压都很敏感。对比相应条件下主要产物的数量发现高压会抑制分解反应的... 详细信息

运用从头算动力学方法研究一种高密度笼状化合物(CL-20)在极限条件下的分解机理。结果显示在不同的条件下,CL-20的起爆机理和分解过程都不相同,这表明CL-20对高温高压都很敏感。对比相应条件下主要产物的数量发现高压会抑制分解反应的进程。但是,在高压耦合高温时会生成R-C_xO_y(x>2,y>5)中间体又意味着高压使分解反应更加复杂。在R-C_xO_y(x>2,y>5)中间体中,化合物C_3O_6已经被证实是一种高能密度化合物。

关键词：从头算分子动力学六硝基六氮杂异伍兹烷(CL-20) 分解极限条件

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低价氧化铝真空碳热氯化反应机理研究

真空科学与技术学报 2015年第7期35卷 855-861页

作者：卢勇周岳珍陈秀敏董朝望郁青春刘大春杨斌徐宝强真空冶金国家工程实验室昆明650093 云南省有色金属真空冶金重点实验室昆明650093 省部共建复杂有色金属资源清洁利用国家重点实验室昆明650093

为研究低价氧化铝、三氯化铝以及碳在真空下反应的机理,对该反应进行热力学计算,计算结果表明反应在1760K,60 Pa的条件下可以进行。采用基于密度泛函框架下的第一性原理平面波赝势法,计算得到Al2O与C、Al Cl3与C以及Al2O与Al Cl3和C的... 详细信息

为研究低价氧化铝、三氯化铝以及碳在真空下反应的机理,对该反应进行热力学计算,计算结果表明反应在1760K,60 Pa的条件下可以进行。采用基于密度泛函框架下的第一性原理平面波赝势法,计算得到Al2O与C、Al Cl3与C以及Al2O与Al Cl3和C的稳定结构。并用从头算分子动力学的方法模拟了它们在1760 K,60 Pa的条件下的反应过程,结果表明Al2O、Al Cl3分别在C(001)表面时,Al2O更容易发生解离,同时在C表面时Al Cl3会先发生离解,最后有吸附态的Al Cl分子和CO分子生成。

关键词：从头算分子动力学碳热氯化反应热力学 Al2O AlCl3

基于芯-电子结合能偏移的碱金属中的表面、尺寸和热效应

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Chinese Journal of Chemical Physics 2021年第6期34卷 777-784,I0003,I0056-I0060页

作者：刘洪德刘乃贵王敦友任俊峰山东师范大学物理与电子科学学院济南250014

还原氧化石墨烯是大规模生产石墨烯的前体;然而迄今为止,还原氧化石墨烯的电子结构还没有达成共识.本文运用从头分子动力学方法研究羟基在石墨烯表面的吸附过程.在吸附过程中,OH基团首先在位于两个碳原子桥位上方形成物理吸附络合物,然... 详细信息

还原氧化石墨烯是大规模生产石墨烯的前体;然而迄今为止,还原氧化石墨烯的电子结构还没有达成共识.本文运用从头分子动力学方法研究羟基在石墨烯表面的吸附过程.在吸附过程中,OH基团首先在位于两个碳原子桥位上方形成物理吸附络合物,然后翻越过渡态,最终被吸附在一个碳原子的顶位位点.结果显示5×5石墨烯表面最多可以吸附6个羟基,表明石墨烯表面径基的覆盖率约为12%.计算结果还显示,负吸附能随着羟基吸附数目的增加而线性增加,带隙也随着羟基吸附数目的增加而线性增加.

关键词：从头算分子动力学反应路径过渡态吸附能带隙羟基

氧化铝真空碳热还原氯化歧化过程中二氯化铝行为研究

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真空科学与技术学报 2015年第6期35卷 689-695页

作者：卢勇周岳珍陈秀敏舒凯高腾飞郁青春刘大春杨斌徐宝强真空冶金国家工程实验室昆明650093 云南省有色金属真空冶金重点实验室昆明650093 省部共建复杂有色金属资源清洁利用国家重点实验室昆明650093

对氧化铝真空碳热还原氯化歧化过程中AlCl_2的相关反应进行热力学计算,结果表明在1760 K,60 Pa的条件下,Al_2O与C、Al_4C_3与Al_2O_3、Al_4O_4C与C均可发生氯化反应,AlCl_2的歧化反应在冷凝区也可以进行。采用基于密度泛函(DFT)框架下... 详细信息

对氧化铝真空碳热还原氯化歧化过程中AlCl_2的相关反应进行热力学计算,结果表明在1760 K,60 Pa的条件下,Al_2O与C、Al_4C_3与Al_2O_3、Al_4O_4C与C均可发生氯化反应,AlCl_2的歧化反应在冷凝区也可以进行。采用基于密度泛函(DFT)框架下的第一性原理平面波赝势法,并用从头算分子动力学的方法对Al_2O与C的氯化反应和AlCl_2的歧化反应进行了结构优化和动力学模拟。结果表明碳热还原-氯化-歧化过程中的确有AlCl_2生成,吸附态的AlCl_2将进一步与Al_2O和C反应生成吸附态的AlCl分子,在C和AlCl_3(或AlCl_2)存在的条件下,Al_2O气体具有氯化活性,自由态的AlCl_2将在冷凝区歧解为AlCl分子。

关键词：从头算分子动力学热力学碳热氯化反应歧化反应 AlCl2

采用密度泛函理论对二元合金Pb_(n)Ag_(n)(n=2–12)团簇的结构和电子性质进行研究

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Journal of Central South University 2018年第4期25卷 772-782页

作者：李高锋王家驹陈秀敏杨红卫杨斌徐宝强刘大春 State Key Laboratory of Complex Nonferrous Metal Resources Clear Utilization Kunming University of Science and Technology National Engineering Laboratory for Vacuum Metallurgy Kunming University of Science and Technology Yunnan Provincial Key Laboratory for Nonferrous Vacuum Metallurgy Kunming University of Science and Technology

采用密度泛函理论中的GGA-BLYP近似对Pb_nAg_n(n=2–12)团簇的结构和电子性质进行研究,且所有的计算都是在DMol^3模块中进行的。采用优化过的Pb_nAg_n(n=2–12)团簇作为从头算分子动力学的初始结构并采用从头算分子动力学对其基态结构... 详细信息

采用密度泛函理论中的GGA-BLYP近似对Pb_nAg_n(n=2–12)团簇的结构和电子性质进行研究,且所有的计算都是在DMol^3模块中进行的。采用优化过的Pb_nAg_n(n=2–12)团簇作为从头算分子动力学的初始结构并采用从头算分子动力学对其基态结构进行搜索,最终得到了Pb_nAg_n(n=2–12)团簇的基态结构。基于Pb_nAg_n(n=2–12)团簇的基态结构演变规律发现,Ag原子倾向于聚集在一起且占据在团簇的中心的位置而被周围的Pb原子包围,这也与铅富集贵金属的现象以及文献报道的实验结果一致。对Pb_nAg_n(n=2–12)团簇的平均结合能、HOMO-LUMO能隙、垂直电子电离势、垂直电子亲和势、化学硬度η、HOMO轨道、LUMO轨道和态密度进行了计算。研究结果表明,当n≤5时,HOMO-LUMO能隙、垂直电子电离势、垂直电子亲和势和化学硬度η的值显示出了明显的奇–偶振荡现象;随着团簇尺寸的增大,Pb_nAg_n(n=2–12)团簇的化学稳定性降低,且显示出由绝缘性向金属性的过渡;PbnAgn(n≥9)团簇是用于计算Pb–Ag合金性质的理想候选者。这些可很好地用铅原子和银原子在–0.5 Ha～0.25Ha之间的态密度(DOS)来解释。

关键词：密度泛函理论 Pb_(n)Ag_(n)(n=2–12)团簇从头算分子动力学基态结构合金

空位对五唑阴离子盐Mn(N5)2冲击反应和损伤演化的影响

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含能材料 2020年第10期28卷 1003-1009页

作者：姚闯杨叶子余一孙长庆张蕾重庆市超常配位键工程与先进材料技术重点实验室长江师范学院重庆40800 中物院高性能数值模拟软件中心北京100088 南洋理工大学新加坡69798 北京应用物理与计算数学研究所北京100088

为探究微缺陷对五唑阴离子盐冲击响应、化学分解及损伤演化的影响,采用从头算分子动力学模拟方法研究了完美型Mn(N5)2晶体及含有3%空位浓度的Mn(N5)2晶体在不同速度(8,9,10,11,12 km·s^-1)c轴冲击波作用下的动力学演化和初始分解反应... 详细信息

为探究微缺陷对五唑阴离子盐冲击响应、化学分解及损伤演化的影响,采用从头算分子动力学模拟方法研究了完美型Mn(N5)2晶体及含有3%空位浓度的Mn(N5)2晶体在不同速度(8,9,10,11,12 km·s^-1)c轴冲击波作用下的动力学演化和初始分解反应机理。冲击雨贡纽线的计算结果表明,含空位的Mn(N5)2体系比完美型体系在高压条件下表现出更大的体积压缩比。分子动力学模拟结果显示,当冲击波速vshock分子发生级联分解,使损伤不断演化成长和传播,进而引起含能材料的点火。

关键词：五唑阴离子盐空位冲击反应损伤演化从头算分子动力学

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晶格畸变对VO2相变温度的影响

材料导报 2020年第6期34卷 57-61页

作者：林铁贵张玉芬山西农业大学工学院晋中030801 哈尔滨工业大学先进焊接与连接国家重点实验室哈尔滨150001

采用高功率脉冲磁控溅射在石英玻璃基片上成功制备了具有明显金属-绝缘体转变特性的多晶VO2薄膜,其最低相变温度仅为32℃。X射线衍射结果表明沉积薄膜的晶体结构均为存在明显晶格畸变的VO2(M),且薄膜(011)晶面间距越接近相变后VO2(R)(1... 详细信息

采用高功率脉冲磁控溅射在石英玻璃基片上成功制备了具有明显金属-绝缘体转变特性的多晶VO2薄膜,其最低相变温度仅为32℃。X射线衍射结果表明沉积薄膜的晶体结构均为存在明显晶格畸变的VO2(M),且薄膜(011)晶面间距越接近相变后VO2(R)(110)晶面的晶面间距,相变温度越低。根据试验结果,利用从头算分子动力学分别对VO2金属-绝缘体相变过程的晶体结构与态密度演化规律进行了研究。结果表明:随计算温度升高,不同(011)晶面间距绝缘态超胞的晶体结构均逐渐由VO2(M)向VO2(R)转变,同时伴随着禁带宽度的逐渐降低,最终转变为费米能级完全被电子占据的金属态;初始VO2(M)超胞(011)面的晶面间距与相变后VO2(R)(110)面的晶面间距之差越小,费米能级附近的禁带宽度也越小,这可能是导致VO2金属-绝缘体转变温度降低的本质物理原因。

关键词：二氧化钒薄膜从头算分子动力学晶格畸变相变温度

烯烃分子在氢终止Si(100)-2×1表面的自由基链反应

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物理化学学报 2008年第1期24卷 8-12页

作者：延辉苑世领刘成卜山东大学理论化学研究所济南250100

应用密度泛函理论(DFT)和从头计算分子动力学方法(abinitioMD)研究了不饱和烯烃在氢终止的Si(100)-2×1表面的自由基链反应.计算表明,自由基链反应中重要的一步是烷烃链自由基的氢抽提过程,硅表面上邻近位置(the nearest neighbor,NN)... 详细信息

应用密度泛函理论(DFT)和从头计算分子动力学方法(abinitioMD)研究了不饱和烯烃在氢终止的Si(100)-2×1表面的自由基链反应.计算表明,自由基链反应中重要的一步是烷烃链自由基的氢抽提过程,硅表面上邻近位置(the nearest neighbor,NN)的氢抽提比次邻近位置(thenext-nearest neighbor,NNN)的氢抽提有一稍低的能垒.从头算分子动力学显示,过渡态的烷烃自由基与氢终止Si(100)-2×1表面上的氢原子能够很容易形成C—H键,完成一个氢抽提过程,同时在硅表面产生下一个孤电子,继续引发链反应.

关键词：从头算分子动力学氢终止自由基链反应氢抽提

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TATB在高温下分解的动力学模拟

高压物理学报 2018年第1期32卷 54-61页

作者：余一张蕾姜胜利陈军中国工程物理研究院高性能数值模拟软件中心北京100088 北京应用物理与计算数学研究所北京100088

TATB作为一种知名的钝感炸药,其敏感度和反应特性一直是含能材料研究领域的热点问题。采用从头算分子动力学方法,系统模拟了TATB在不同温度、压力以及含有黏结剂情况下的分解反应过程,并逐个分析这些因素对反应机理和反应速率的影响。... 详细信息

TATB作为一种知名的钝感炸药,其敏感度和反应特性一直是含能材料研究领域的热点问题。采用从头算分子动力学方法,系统模拟了TATB在不同温度、压力以及含有黏结剂情况下的分解反应过程,并逐个分析这些因素对反应机理和反应速率的影响。结果显示:不同温度下反应机理基本保持不变,但反应速率受温度的影响较大;压力对反应前、后期有不同的影响;对于含有氟聚物黏结剂的体系,氟聚物会参与TATB的分解,并改变最终产物的组分。

关键词： TATB 热分解从头算分子动力学黏结剂