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castep软件在正极材料LiFePO4中的应用

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CASTEP软件在正极材料LiFePO4中的应用

2006年中国机械工程学会年会暨中国工程院机械与运载工程学部首届年会

作者：柳宏黄小文刘秀波张军王延敏王翠玲杨智宁许岚谷亦杰山东科技大学材料学院中国科学院力学所中国机械科学研究院浙江分院

基于第一性原理局域密度泛函(DFT)方法的castep软件包可以计算材料的电子结构,预测和设计新型材料。选择第一性原理赝势法,应用该软件对锂离子电池正极材料LiFePO4进行了两种不同情况下的电子结构计算。结果显示不考虑自旋极化时带隙为0... 详细信息

基于第一性原理局域密度泛函(DFT)方法的castep软件包可以计算材料的电子结构,预测和设计新型材料。选择第一性原理赝势法,应用该软件对锂离子电池正极材料LiFePO4进行了两种不同情况下的电子结构计算。结果显示不考虑自旋极化时带隙为0.509eV,而考虑自旋极化时在G点为0.321eV。

关键词：第一性原理 castep LiFePO4 电子结构

来源： cnki会议评论

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cnki会议

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castep软件在材料科学教学中的应用

教育现代化 2019年第85期 220-221+243页

作者：李强攀枝花学院钒钛学院

为解决材料科学教学中存在的理论复杂、难度大、不易讲解的问题,采用第一性原理模拟软件castep结合相关问题进行数值分析,利用计算机数值仿真技术辅助材料科学进行教学研究。结果表明通过计算机模拟能够使学生更深入地理解相关材料科学... 详细信息

为解决材料科学教学中存在的理论复杂、难度大、不易讲解的问题,采用第一性原理模拟软件castep结合相关问题进行数值分析,利用计算机数值仿真技术辅助材料科学进行教学研究。结果表明通过计算机模拟能够使学生更深入地理解相关材料科学知识,获得清晰的物理图像,达到良好的教学效果。同时,软件的使用可以帮助学生将所学知识通过计算机转变为解决问题的能力,为其以后的研究工作打下坚实的基础。

关键词：材料科学 castep 教学

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castep在电子结构教学中的应用

科技风 2023年第4期 50-52页

作者：宋宏权陈培佳刘婧张薇周口师范学院物理与电信工程学院河南周口466001

利用Materials studio软件中的castep模块下的HSE06密度泛函,计算了Al、Cu、C、Si、SiC等一些晶体结构的能带及光学性质,使用该软件可以建立起清晰的物理图像,将一些比较抽象的概念具体化,便于分析材料的各个性质。根据所得出的物理图像... 详细信息

利用Materials studio软件中的castep模块下的HSE06密度泛函,计算了Al、Cu、C、Si、SiC等一些晶体结构的能带及光学性质,使用该软件可以建立起清晰的物理图像,将一些比较抽象的概念具体化,便于分析材料的各个性质。根据所得出的物理图像,总结他们的共同点发现:对于金属元素来说导带会穿过费米面,而绝缘体的带隙较宽;分析Al、C等元素的复介电函数,可以较准确地得出其静态介电常数。通过计算机模拟计算,能够大幅度地降低材料科学的教学难度,学生也更容易掌握这些知识,教学效果会明显提高。

关键词：第一性原理 castep 电子结构光学性质教学

基于castep软件的TiC_x结构构建及性能研究

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武汉轻工大学学报 2016年第4期35卷 43-46页

作者：贺战文康少波武汉轻工大学机械工程学院湖北武汉430023

Material Studio软件中的castep模块在构建晶体结构过程中融入了基于密度泛函理论的第一性原理赝势方法。本文利用castep软件包模拟研究了不同原子比的碳化钛的结构,构建了非化学计量比的Ti C0.75的晶体结构模型。如何利用castep软件构... 详细信息

Material Studio软件中的castep模块在构建晶体结构过程中融入了基于密度泛函理论的第一性原理赝势方法。本文利用castep软件包模拟研究了不同原子比的碳化钛的结构,构建了非化学计量比的Ti C0.75的晶体结构模型。如何利用castep软件构建非化学计量比的晶体结构在其他文献中是比较少见的。通过对Ti C0.75晶胞结构参数及能带-态密度图的分析,得到碳含量变化对碳化钛的物理和化学性能的影响结果规律,其结果与相关文献报道一致。

关键词：非化学计量比 castep 第一性原理 Ti CX

基于castep软件的CoCrNiCuMn高熵合金结构构建及性能研究

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武汉轻工大学学报 2018年第1期37卷 43-45,55页

作者：贺战文谢正旺武汉轻工大学机械工程学院湖北武汉430023

高熵合金不同于传统合金中仅以一种或两种元素为主,通常有5种或5种以上的主元素,并且每种元素的比例在5%~35%之间。这种合金设计理念的提出,为材料的研究开辟了一个崭新的领域。其中,基于castep模块的Co Cr Ni Cu Mn多主元高熵合金的结... 详细信息

高熵合金不同于传统合金中仅以一种或两种元素为主,通常有5种或5种以上的主元素,并且每种元素的比例在5%~35%之间。这种合金设计理念的提出,为材料的研究开辟了一个崭新的领域。其中,基于castep模块的Co Cr Ni Cu Mn多主元高熵合金的结构构建及性能研究是一个方向。笔者通过构建以Cu原子为框架的Co Cr Ni Cu Mn高熵合金的晶胞结构,对实验结果中的晶格常数、能带结构、态密度图进行分析,得出在该种结构下材料具有强度硬度高、耐磨性和稳定性好等众多优异的性能。

关键词：高熵合金 castep CoCrNiCuMn

简述第一性原理计算软件castep在材料物理教学中的应用

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信息记录材料 2019年第9期20卷 119-120页

作者：吴玉辉长春理工大学材料科学与工程学院

castep程序是Cambridge Sequential Total Energy Package首字母的缩写,是一个基于第一性原理的量子力学程序.它是采用平面波贋势基组结合密度泛函理论,用来研究与设计材料物理性质功能强大的工具.在教学过程中引入castep计算模拟软件,... 详细信息

castep程序是Cambridge Sequential Total Energy Package首字母的缩写,是一个基于第一性原理的量子力学程序.它是采用平面波贋势基组结合密度泛函理论,用来研究与设计材料物理性质功能强大的工具.在教学过程中引入castep计算模拟软件,对材料物理教学中的知识点及基本原理进行计算及演示,可以使教学内容和过程更加生动形象.使与材料物理相关的知识点更易于被学生掌握和接受,从而提高教学效率,激发学生兴趣.本文旨在探索使用计算模拟软件在材料物理教学中应用,为材料物理的教学进行有益的探索及尝试.

关键词：材料物理 castep Materials Studio 教学演示第一性原理

Synthesis, Structure Characterization and Optical Properties of β Lithium Zinc Phosphate

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Chinese Journal of Structural Chemistry 2018年第4期37卷 603-610页

作者：汪海军焦志伟孙同庆梁锐陈爽崔岩杨越 College of Mechanic and Materials Engineering North China University of Technology School of Physics Nankai University Gansu Provincial Key Laboratory of Fine Chemicals

β-LiZnPO4 single crystal was successfully synthesized via hydrothermal *** crystallizes in the trigonal space group R3 with a = b = 13.6490 A, c = 9.1123 A, γ = 120.00° andZ = 18. Structure of the crystal is constructed by LiO4, ZnO4 and PO4 tetrahedral units to form athree-dimensional （3D） framework. The crystal has a high transmission ranging from 350 to 800nm with UV cut-offedge at 220 nm. The nonlinear optical efficiency of the as-prepared β-LiZnPO4is about 1.2 times as large as that of KDP （KH2PO4） standard. Additionally, band structure anddensity of states calculations for β-LiZnPO4 were performed using the total-energy code CASTEEbased on density functional theory （DFT）.

关键词： phosphate crystal structure NLO crystal castep

LaB6 Work Function and Structural Stability under High Pressure

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Chinese Physics Letters 2017年第7期34卷 185-189页

作者：李鹏善崔巍然李蕊孙华蕾李延春杨栋亮宫宇李晖李晓东 Institute of High Energy Physics Chinese Academy of Sciences Beijing 100049 University of Chinese Academy of Sciences Beijing 100049 Institute of Microstructure and Properties of Advanced Materials Beijing University of Technology Beijing 100124

The work functions of the （110） and （10（3） surfaces of LaB6 are determined from ambient pressure to 39.1 GPa. The work function of the （110） surface slowly decreases but that of the （100） surface remains at a relatively constant value. To determine the reason for this difference, the electron density distribution （EDD） is determined from high-pressure single-crystal x-ray diffraction data by the maximum entropy method. The EDD results show that the chemical bond properties in LaB6 play a key role also investigated by single-crystal x-ray diffraction. In observed from ambient pressure to 39.1 GPa. The structural stability of LaB6 under high pressure is this study, no structural or electronic phase transition is

关键词： castep EDD 110 MEM LaB6 Work Function and Structural Stability under High Pressure

Al-15%Mg_2Si复合材料中二元相的研究

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稀有金属材料与工程 2017年第10期46卷 2870-2876页

作者：刘桐宇李英民任玉艳沈阳工业大学辽宁沈阳110870

用原位内生法制备了Al-15%Mg_2Si(质量分数,下同)复合材料,通过XRD测试,定性和定量地分析材料中的相成分和相含量。利用Reflex模拟Al-Mg-Si系合金的XRD图谱,并与XRD测试结果对比。利用castep中基于密度泛函理论的第一性原理方法,对Al-Mg... 详细信息

用原位内生法制备了Al-15%Mg_2Si(质量分数,下同)复合材料,通过XRD测试,定性和定量地分析材料中的相成分和相含量。利用Reflex模拟Al-Mg-Si系合金的XRD图谱,并与XRD测试结果对比。利用castep中基于密度泛函理论的第一性原理方法,对Al-Mg_2Si复合材料中的Mg_2Si相和Mg_(17)Al_(12)相的平衡晶格常数,热力学参数和弹性性质做了系统的研究,分析两相的稳定性和力学性能。XRD分析结果显示,Al-15%Mg_2Si复合材料中仅含有α-Al相和Mg_2Si相,且Mg_2Si相的质量分数为14.9%。模拟与实验中,相同晶面指数的XRD标定值相差很小,实验值验证了模拟值的可靠性。模拟值证实Al-Mg_2Si复合材料中,理论上只形成α-Al相和Mg_2Si相。castep计算结果表明,Al-Mg_2Si复合材料中的Mg_2Si相较Mg_(17)Al_(12)相易于形成,且稳定性较好。Mg_2Si相的弹性模量E,剪切模量G,体模量B均大于Mg_(17)Al_(12)相,Mg_2Si相的力学性能较好,但脆性较大,且塑性较差。

关键词： Al-15%Mg2Si复合材料 castep 第一性原理 Reflex XRD定量分析