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钙、锶的嵌入原子模型参数和性能计算

广西大学学报（自然科学版） 2000年第1期25卷 29-31页

作者：欧阳义芳陈红梅钟夏平广西大学理学院广西南宁530004

采用欧阳义芳等人提出的原子相互作用势及其确定嵌入原子模型(EAM)参数的方案,得到了Ca和Sr的嵌入原子模型参数,用该模型计算了两元素的单空位形成能、双空位结合能、结构稳定性和弹性常数.

关键词：嵌入原子模型弹性性质模型参数晶体

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BCC合金相稳定性的嵌入原子模型计算

湖南教育学院学报 1996年第5期14卷 151-155页

作者：欧阳义芳廖树帜张邦维湖南大学物理系湖南教育学院物理系中国科学院国际材料物理中心

利用作者最近导出的解析的ｂｃｃ结构的嵌入原子模型计算了由Ｖ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｗ和Ｆｅ等７个ｂｃｃ结构元素组成的２１个合金系统的中间化合物Ａ＿３Ｂ、ＡＢ、ＡＢ＿３结构的形成焓，计算得到的形成焓跟Ｗａｔｓｏｎ等人... 详细信息

利用作者最近导出的解析的ｂｃｃ结构的嵌入原子模型计算了由Ｖ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｗ和Ｆｅ等７个ｂｃｃ结构元素组成的２１个合金系统的中间化合物Ａ＿３Ｂ、ＡＢ、ＡＢ＿３结构的形成焓，计算得到的形成焓跟Ｗａｔｓｏｎ等人用经验能带理论得到的结果、Ｃｏｌｉｎｅｔ等人用集团方法得到的结果、Ｍｉｅｄｅｍａ等人用经验热力学理论（Ｍｉｅｄｅｍａ理论）得到的结果、以及已有的实验结果符合得比较好．

关键词：嵌入原子模型二元合金合金相 BCC合金稳定性

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Fe和Eu的嵌入原子模型

雁北师范学院学报 2005年第5期21卷 12-16页

作者：王丽华雁北师范学院物理系山西大同037009

用欧阳义芳等人的研究成果普适分析型的嵌入原子模型(GAEAM)[1],确定了铁(Fe)和铕(Eu)的嵌入原子模型参数,并用这些参数计算了它们的单空位形成能、双空位结合能、弹性常数、结构稳定性以及在[100][110][111]面上的表面能,还计算了Fe和E... 详细信息

用欧阳义芳等人的研究成果普适分析型的嵌入原子模型(GAEAM)[1],确定了铁(Fe)和铕(Eu)的嵌入原子模型参数,并用这些参数计算了它们的单空位形成能、双空位结合能、弹性常数、结构稳定性以及在[100][110][111]面上的表面能,还计算了Fe和Eu两个元素构成的二元无序合金在整个成份的范围内的形成焓,以及它们的声子色散关系.

关键词：嵌入原子模型铁铕

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Ag低指数表面非谐效应的分子动力学模拟

中国有色金属学报 2005年第11期15卷 1859-1863页

作者：杨剑瑜胡望宇湖南大学应用物理系长沙410082

应用分子动力学,结合分析型嵌入原子模型研究了Ag低指数面的声子频率、声子线宽度、原子振动振幅和层结构因子随温度的变化关系。结果表明,计算值与已有的实验数据比较相符;(110)面的原子振动振幅表现出明显的各向异性;由声子频率随温... 详细信息

应用分子动力学,结合分析型嵌入原子模型研究了Ag低指数面的声子频率、声子线宽度、原子振动振幅和层结构因子随温度的变化关系。结果表明,计算值与已有的实验数据比较相符;(110)面的原子振动振幅表现出明显的各向异性;由声子频率随温度变化关系得到的非谐常数表明(111)面的非谐效应最弱。计算出的反映表面长程有序特征的层结构因子表明,(111)面没有表面熔化,而(100)、(110)面分别在低于体熔点的100 K与250 K时出现了表面熔化。

关键词：表面非谐效应分子动力学嵌入原子模型

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氢在Ni(511)台阶面的吸附与解离研究

Chinese Journal of Chemical Physics 2005年第6期18卷 1048-1052页

作者：肖海霞邓辉球胡望宇湖南大学应用物理系长沙410082

应用EAM模型研究了氢在Ni(511)面的吸附和解离.首先计算了单个氢原子在Ni(511)面上的吸附能、吸附键长及吸附高度,发现氢在Ni(511)面上有三种相对稳定的吸附位,即台阶棱上的二重桥位B、台阶面上的三重洞位H3′以及平台面上的四重洞位H1... 详细信息

应用EAM模型研究了氢在Ni(511)面的吸附和解离.首先计算了单个氢原子在Ni(511)面上的吸附能、吸附键长及吸附高度,发现氢在Ni(511)面上有三种相对稳定的吸附位,即台阶棱上的二重桥位B、台阶面上的三重洞位H3′以及平台面上的四重洞位H1和H2.与Ni(001)低指数面相比,明显的增加了台阶棱上的二重桥位B以及台阶面上的三重洞位H3′,并且H1位的吸附性也有所增强,说明台阶的存在影响了氢在Ni(511)表面的吸附性,使台阶附近的吸附位增多且吸附性增强;然后计算了氢分子在台阶表面上解离吸附时的活化势垒、吸附能、氢镍之间键长及氢氢之间的距离,计算结果表明台阶底部更易于使氢分子解离,台阶附近是氢吸附和解离的活性部位.

关键词：表面吸附台阶表面氢嵌入原子模型

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氢在Ni(410)台阶面的吸附研究

河南师范大学学报（自然科学版） 2010年第3期38卷 101-104页

作者：肖海霞李海东河南工程学院数理科学系郑州451191

应用嵌入原子模型(EAM)研究了氢在Ni(410)面的吸附和解离.首先计算单个氢原子在Ni(410)面上的吸附能Ead,吸附键长RH-Ni及吸附高度H0,发现氢在Ni(410)面上有3种相对稳定的吸附位:台面上的赝式四重洞位H1和H2位、台阶底部棱上的LB位和台... 详细信息

应用嵌入原子模型(EAM)研究了氢在Ni(410)面的吸附和解离.首先计算单个氢原子在Ni(410)面上的吸附能Ead,吸附键长RH-Ni及吸附高度H0,发现氢在Ni(410)面上有3种相对稳定的吸附位:台面上的赝式四重洞位H1和H2位、台阶底部棱上的LB位和台阶一边棱位B.与低指数面Ni(001)相比,明显增加了台阶棱上的B位以及台阶底部棱上的LB位,相应洞位的吸附性也有增强.说明氢在Ni(410)表面的吸附性受到台阶的影响,从而台阶附近的吸附位增多且吸附性增强;然后计算了H2在Ni(410)表面解离吸附时的活化势垒Ea、吸附能Qad,氢-镍之间键长RH-Ni,构建了解离吸附等势面,计算结果表明台阶处是氢吸附和解离的活跃部位.

关键词：嵌入原子模型台阶面吸附解离

Au/Ag合金系纳米颗粒合金化行为的原子模拟研究

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Au/Ag合金系纳米颗粒合金化行为的原子模拟研究

作者：党敏湖南大学

学位级别：硕士

合金纳米颗粒以其独特的物理和化学性能在现代材料中占据日益重要的地位。如何在制备过程中控制颗粒的尺寸、结构和化学有序成为当前合金纳米颗粒研究的一个基础课题。尽管合金纳米颗粒的制备是一个复杂的物理化学过程，但究其本质是一... 详细信息

合金纳米颗粒以其独特的物理和化学性能在现代材料中占据日益重要的地位。如何在制备过程中控制颗粒的尺寸、结构和化学有序成为当前合金纳米颗粒研究的一个基础课题。尽管合金纳米颗粒的制备是一个复杂的物理化学过程，但究其本质是一个纳米尺度下的合金化过程。从热力学和动力学两个角度综合研究纳米尺寸下的合金化行为，有助于探讨合金化机制、掌握合金纳米颗粒的形成规律，对改善合金纳米颗粒的制备工艺、开发新型合金体系具有重要的指导作用。本文以Au/Ag合金系为研究对象，利用分子动力学方法和改进分析型嵌入原子势函数模拟了金属纳米颗粒的合金化行为，分析了“颗粒-颗粒”烧结过程中的合金化、核-壳结构合金化两种情况下的原子扩散特性和微观结构演变规律，揭示了颗粒结构、尺寸以及外界温度对合金化行为的影响。研究了单个Au、Ag纳米颗粒的热力学稳定性。发现FCC结构为最稳定结构，ICO结构与IDEC结构的稳定性接近。研究了“颗粒-颗粒”烧结过程中的合金化行为，发现温度越高，合金化现象越明显。合金化过程以Ag原子在Au纳米颗粒表面的定向扩散为主。对于同种结构Au/Ag纳米颗粒(Au/Ag和Au/Ag)，前者通过晶界生长方式合金化形成FCC结构合金纳米颗粒，而后者通过重结晶方式得到ICO结构与IDEC结构共存相，合金化程度较高。对于等大异种结构Au/Ag纳米颗粒(Au/Ag和Au/Ag)，体系均发生从ICO结构到FCC结构的固-固相变。前者是由于ICO结构Ag纳米颗粒自发解体，后者为Ag原子扩散诱导下的Au原子重结晶过程。两者合金化程度基本一致，得到壳层富集Ag原子的核-壳结构二元金属纳米颗粒。对于ICO结构占优的Au/Ag纳米颗粒(Au/Ag和Au/Ag)，体系不会发生结构转变。前者通过晶粒形核生长方式来实现合金化，存在ICO结构与IDEC结构的竞争，后者通过重结晶方式达到热力学亚稳态IDEC结构。研究了Ag-Au核-壳结构纳米颗粒的合金化过程。发现Au壳层厚度对纳米颗粒合金化行为具有显著的影响。壳层较薄时，核-壳界面处原子扩散现象较显著，内核表现出多面体形貌。壳层较厚时，表面原子扩散为主，整个颗粒表面转变为多面体结构。两者均通过层错生长方式改变其形貌。壳层越薄，体系合金化程度越高。分析结果表明，体系合金化主要通过晶界生长或非晶态原子重结晶方式来实现。整个合金化过程实质上是热力学和动力学效应共同作用的结果。

关键词：分子动力学模拟嵌入原子模型合金化行为扩散纳米颗粒晶界

B2-FeAl低指数表面动力学性质的分子动力学模拟

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B2-FeAl低指数表面动力学性质的分子动力学模拟

作者：汤剑锋湖南大学

学位级别：硕士

本文以B2-FeAl作为研究对象,采用分析型嵌入原子模型(EAM)和分子动力学方法(MD),详细研究了B2-FeAl低指数面的表面非谐效应及B2-FeAl(110)面吸附原子的振动特性。本文在第一章和第二章主要介绍了表面的一些基本概念、分析型嵌入原子模... 详细信息

本文以B2-FeAl作为研究对象,采用分析型嵌入原子模型(EAM)和分子动力学方法(MD),详细研究了B2-FeAl低指数面的表面非谐效应及B2-FeAl(110)面吸附原子的振动特性。本文在第一章和第二章主要介绍了表面的一些基本概念、分析型嵌入原子模型、分子动力学方法、表面晶格的构建方法和计算表面有关物理量的方法。第三章研究了B2-FeAl(110)面的非谐效应。首先,计算了直接反映原子间相互作用势可靠性的几个物理量:体熔点、体声子态密度和表面能;结果与实验值或其他理论值符合得好,说明采用分析型EAM模型势的可靠性。然后,计算了表面层间距、表面原子的均方振动振幅、表面声子频率谱密度和线宽度、表面层结构因子等与温度的关系。从计算的结果分析看,在B2-FeAl(110)表面产生波浪效应,即在同一层中Fe原子收缩而Al原子膨胀,并且这种现象在高温下也保持。当温度大于900K时,B2-FeAl(110)表面出现较强的非谐效应。在温度1300K之下,B2-FeAl(110)面没有出现预熔现象。第四章研究B2-FeAl(001)和B2-FeAl(111)面的非谐效应。也通过计算表面层间距、表面原子的均方振动振幅、表面声子频率谱密度和线宽度、表面层结构因子等与温度的关系。结果讨论表明,对B2-FeAl(001)面,第1、2层层间距膨胀;而对B2-FeAl(111)面,在温度600K之下第1、2层层间距收缩。,B2-FeAl(001)和B2-FeAl(111)表面分别在温度大于约700K和500K表现出较强的非谐效应。并且B2-FeAl(111)表面比B2-FeAl(001)表面的非谐效应更强。另外,通过和上一章对B2-FeAl(110)面非谐效应讨论的比较,可以进一步得出结论,密排的B2-FeAl(110)面非谐效应最弱,开放的B2-FeAl(111)面表现出最强的非谐效应。最后,研究了Fe和Al吸附原子在B2-FeAl(110)面上的振动特性。通过Fe或Al单吸附原子在B2-FeAl(110)面的静态计算,发现Fe吸附原子在B2-FeAl(110)面上的稳定吸附位置是四重洞位;而Al吸附原子在B2-FeAl(110)面上的稳定吸附位置是三重洞位。计算了吸附原子和清洁表面原子的声子态密度,得到在B2-FeAl(110)面平面内的方向上Fe(或Al)吸附原子比对应的表面原子所受束缚弱。而在表面垂直方向上,Fe(或Al)吸附原子比对应的表面原子所受作用力要强。在B2-FeAl(110)面平面内的方向上Fe吸附原子比Al吸附原子与表面原子的耦合弱。而在与表面垂直的方向上,Fe吸附原子也比Al吸附原子与表面原子的耦合弱。通过吸附原子的均方振动振幅的计算,发现在B2-FeAl(110)面上,Al吸附原子比Fe吸附原子热稳定性要好。在计算温度范围内,Al吸附原子均方振动振幅比Fe吸附原子均方振动振幅要小。

关键词：嵌入原子模型分子动力学 B2-FeAl 表面非谐效应吸附原子振动特性

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铝基典型金属间化合物基本物性的计算

铝基典型金属间化合物基本物性的计算

作者：孔毅湖南大学

学位级别：硕士

本文对典型金属间化合物，包括Fe-Al系的B2 FeAl合金和DOFeAl合金，Ni-Al系的B2 NiAl合金和L1NiAl合金，Co-Al系的B2 CoAl合金和L1CoAl合金以及L1TiAl合金共七种合金的基本物理性能，包括晶格常数、合金形成能、弹性常数、晶格声子谱、... 详细信息

本文对典型金属间化合物，包括Fe-Al系的B2 FeAl合金和DOFeAl合金，Ni-Al系的B2 NiAl合金和L1NiAl合金，Co-Al系的B2 CoAl合金和L1CoAl合金以及L1TiAl合金共七种合金的基本物理性能，包括晶格常数、合金形成能、弹性常数、晶格声子谱、晶格态密度、晶格比热、德拜温度和热膨胀系数等进行了系统的研究，并与实验结果和其它理论的预测结果进行了比较。 Fe-Al系金属间化合物的晶格声子谱和晶格态密度的计算结果与实验值符合得很好，只在布里渊区边界附近与实验值有少许偏差。计算的热膨胀在低温区与实验值符合良好，随着温度的升高，计算结果比实验值偏小，但仍比其它理论的预测结果与实验值的符合程度要好。对于L1NiAl，本文所用分析型EAM模型很好地预测了它的晶格振动声子谱，与实验值符合得非常好，比早期EAM模型有很大改进，而且也比采用陈氏晶格反演方法的计算结果符合程度更好。但对于B2 NiAl，本文所计算出的[110]方向声子谱的低频部分过于软化，表明原子层次上的EAM模型还难以完全反映合金电子层次上的精细结构，有待进一步完善。由于晶格比热和德拜温度是晶格振动的宏观表现，对单个声子的行为不敏感，故而虽然本文所计算出的B2 NiAl合金声子谱不理想，个别声子出现过度软化的现象，但本文所得到的晶格比热和德拜温度的值却可以说是合理的。热膨胀的计算结果在低温区与实验值符合良好，随着温度的升高，计算结果比实验值偏大，这与Fe-Al系预测偏低相反。对Co-Al系B2 CoAl和L1CoAl以及四方结构L1TiAl金属间化合物的计算结果，由于缺乏实验数据，没有进行定量符合程度上的比较。但从定性分析来看，其计算结果是合理的。

关键词：金属间化合物嵌入原子模型弹性常数声子谱态密度比热德拜温度热膨胀系数