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物理学报 2013年第10期62卷 411-418页

作者：郭灿王志军王锦程郭耀麟唐赛西北工业大学凝固技术国家重点实验室西安710072

研究了直接相关函数峰宽及k=0处峰对双模晶体相场模型相图的影响.结果表明,随着峰宽的增加,有序相的相区范围不断增大.而增大峰宽比可使体心立方(bcc)相区范围缩小,面心立方(fcc)相区范围大幅增加.直接相关函数k=0峰的引入则使相图被压... 详细信息

研究了直接相关函数峰宽及k=0处峰对双模晶体相场模型相图的影响.结果表明,随着峰宽的增加,有序相的相区范围不断增大.而增大峰宽比可使体心立方(bcc)相区范围缩小,面心立方(fcc)相区范围大幅增加.直接相关函数k=0峰的引入则使相图被压缩,两相共存区变窄,液相稳定区域增加.

关键词：晶体相场模型双模近似相图直接相关函数

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高阶FMSA展开研究缔合流体界面张力

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化学学报 2007年第5期65卷 373-378页

作者：夏志强密建国仲崇立北京化工大学化学工程学院北京100029

结合一阶平均球近似(First-order mean-spherical approximation,FMSA)与重整化群(Renormalization group,RG)变换计算了流体全局性相行为.应用FMSA理论解析得到的径向分布函数(Radial distribution function,RDF)和直接相关函数(Direct correction function,DCF)建立密度泛函方法,并在其展开项中考虑了高阶微扰项作用,即考虑了主体流体密度不一致性,避免原有方法在计算密度分布时存在难以收敛、误差大等问题.将高阶展开扩展应用到缔合流体,计算表明,和分子模拟数据相比,界面密度分布和界面张力较之原有的密度泛函方法均有了明显改善.

关键词：界面张力密度泛函理论高阶FMSA展开直接相关函数径向分布函数

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高阶FMSA展开研究流体界面性质

高阶FMSA展开研究流体界面性质

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作者：夏志强北京化工大学

学位级别：硕士

近年来，密度泛函理论(DFT)成为研究非均匀流体的结构和热力学性质广为采用的理论方法。本文应用密度泛函理论对流体界面的结构、热力学性质进行了广泛研究。本文结合改进的基本度量理论(MFMT)与一阶平均球近似(FMSA)理论解析得到的径... 详细信息

近年来，密度泛函理论(DFT)成为研究非均匀流体的结构和热力学性质广为采用的理论方法。本文应用密度泛函理论对流体界面的结构、热力学性质进行了广泛研究。本文结合改进的基本度量理论(MFMT)与一阶平均球近似(FMSA)理论解析得到的径向分布函数(RDF)和直接相关函数(DCF)建立了密度泛函理论框架，并在其展开项中考虑了高阶微扰项作用，即考虑了主体流体密度不一致性，以避免在计算界面密度分布时出现难以收敛、误差大等问题。其中的相平衡性质以及密度泛函理论中的直接相关函数的计算均系统地来自于FMSA。通过采用MFMT和高阶FMSA展开分别表示硬球排斥和色散吸引作用对Helmholtz自由能泛函的贡献，得到了LJ流体的密度泛函方法。由理论计算得到了不同温度下流体的界面密度分布、界面张力，计算表明理论预测和MC模拟结果符合的很好。将高阶展开扩展应用到缔合流体，理论成功地预测了缔合流体地界面分布、界面张力，较之原有的密度泛函方法均有了明显改善，通过与MC模拟结果比较表明该方法对缔合流体也是非常准确和有效的。进而，本文对链节单体间含有吸引作用的链状流体的界面结构性质进行了探索性研究，为我们进一步深入研究聚合物流体界面性质奠定了坚实的基础。

关键词：密度泛函理论高阶FMSA展开直接相关函数径向分布函数界面张力

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纯净水和混合物的压缩因子的理论研究

纯净水和混合物的压缩因子的理论研究

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作者： DAVID KIPKEMOI SANG 北京化工大学

学位级别：硕士

水的结构因子和压缩因子是描述水结构性质的重要参数,通过实验方法很难直接测量得到,而理论预测为准确得到结构因子和压缩因子提供了一个有效的途径。目前,用于计算结构因子和压缩因子的模型为经验模型,使用了较多的假设条件,预测结果... 详细信息

水的结构因子和压缩因子是描述水结构性质的重要参数,通过实验方法很难直接测量得到,而理论预测为准确得到结构因子和压缩因子提供了一个有效的途径。目前,用于计算结构因子和压缩因子的模型为经验模型,使用了较多的假设条件,预测结果的适用性和准确性较差。本文基于统计力学理论,研究了水的结构性质、水对固体表面的润湿。主要工作如下:在积分方程理论(integral equation theory,IET)框架内,考虑了水分子的硬球排斥、色散吸引、氢键缔合作用,使用通用力场,计算得到了水的径向分布函数、直接相关函数、结构因子等重要的结构信息,分析了温度和密度对结构的影响;通过结构因子,进一步计算得到不同温度下的压缩因子,通过与实验值比较验证了理论模型的准确性。另一方面,将密度泛函引入IET中,计算了水在不同PVDF膜表面的密度和自由能分布。通过水在膜表面的密度和自由能分布,计算得到水在固体表面的润湿接触角。研究发现,由于在膜表面接枝的丙烯酸可以与水分子形成氢键,使得膜表面的润湿性能得到提高。

关键词：压缩因子径向分布函数直接相关函数密度泛函理论积分方程理论

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Mean Spherical Approximation-Based Partitioned Density Functional Theory

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Communications in Theoretical Physics 2003年第6X期40卷 721-726页

作者： ZHOUShi-Qi InstituteofModernStatisticalMechanicsandDepartmentofPackagingEngineering ZhuzhouInstituteofTechnologyZhuzhou412008China

Previous literature claims that the density functional theory for non-uniform non-hard sphere interaction potential fluid can be improved on by treating the tail part by the third order functional perturbation expansion approximation (FPEA) with the symmetrical and intuitive consideration-based simple function C0(3)(r1, r2, r3) =ζ∫ dr4a(r4 - r1)a(r4 - r2)a(r4 - r3) as the uniform third order direct correlation function (DCF) for the tail part,here kernel function a(r) = (6/πσ3)Heaviside(σ/2 - r). The present contribution concludes that for the mean spherical approximation-based second order DCF, the terms higher than second order in the FPEA of the tail part of the non-uniform first order DCF are exactly zero. The reason for the partial success of the previous a kernel function-based third order FPEA for the tail part is due to the adjustable parameter ζ and the short range of the a kernel *** over the previous theories is proposed and tested.

关键词：球形近似密度函数理论直接相关函数 FPEA 流体力学函数扰动扩张近似

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