【摘 要】
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铀锆合金以及以铀锆合金为基础的其他金属核燃料大量使用在现今的快中子反应实验堆中。尽管具有巨大的研究潜力，铀锆合金在反应堆使用过程中会出现许多特异的辐照损伤现象，例如辐照蠕变，辐照沉淀等，这些现象阻碍了铀锆合金进一步的发展。因此，对辐照损伤发展过程的深入研究是十分必要的。本文基于Moore发展的铀锆合金MEAM势，运用分子动力学模拟对铀锆合金的初始损伤状态进行模拟，发现相较于纯铀，铀锆合金会降低级联
【机 构】
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中国科学院材料力学行为和设计重点实验室,中国科学技术大学近代力学系,合肥230027
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铀锆合金以及以铀锆合金为基础的其他金属核燃料大量使用在现今的快中子反应实验堆中。尽管具有巨大的研究潜力，铀锆合金在反应堆使用过程中会出现许多特异的辐照损伤现象，例如辐照蠕变，辐照沉淀等，这些现象阻碍了铀锆合金进一步的发展。因此，对辐照损伤发展过程的深入研究是十分必要的。本文基于Moore发展的铀锆合金MEAM势，运用分子动力学模拟对铀锆合金的初始损伤状态进行模拟，发现相较于纯铀，铀锆合金会降低级联碰撞过程中顶峰缺陷数量，提高残余缺陷数量，而且铀锆合金在级联碰撞后间隙原子中的锆含量偏低。同时，铀锆合金在级联碰撞后的溶质分离现象也被发现。
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离子在纳米级通道内输运的结构与动态性质的研究，对于探究普遍存在于化学、生物学领域内诸多现象的基本机制至关重要。比如说，在水溶液中，钾离子和氯离子具有相似的迁移率。然而，当它们在埃尺度通道内输运时，迁移率有显著的差异。为此，我们通过分子动力学模拟的方法，通过对比分析它们在通道内输运时，其水合层结构的细微差异以及在通道内的最佳位置的不同，给出了详细的介绍。相反的电荷会引起离子周围水分子不同的偶极取向，
激波加载下材料的损伤、破坏的特点在冲击压缩科学中具有重要的意义。我们用分子动力学模拟的方法研究了表面含有沟槽的金属铅在三角波加载下的动态破碎过程，以及破碎形成的团簇的空间分布规律。不同于传统的气泡-尖钉的结构，我们观察到了近表面范围内的明显的破坏现象。由于周期性沟槽的存在，固有的衰减波和反射波的叠加效应会导致自由面下产生明显的拉应力。因此，伴随着微射流的形成，金属铅近表面附近会发生复杂的破碎过程，
高压下分别存在铝氢[1]和钠氢[2]二元化合物,且都存在超导电性[3].钠氢化合物在高压下存在富氢配比,而铝氢化合物AlH3在高压下具有立方的空间结构.而具有立方结构富氢化物很可能呈现出较高的超导转变温度[3],因此在高压下研究三元钠铝氢可能形成的稳定化合物、晶体结构及其性质显得尤为重要.我们通过遗传进化算法以及基于密度泛函理论的第一性原理计算方法,对高压下NaAlH体系可能稳定存在的化合物、晶体
金属氢被预测为室温传统超导体,然而在压力高达495 GPa时,仍然没有获得金属氢的实验证据[1]。鉴于此,科学家们开始研究富氢化合物以期望降低其金属化的压力。最近理论上发现高压下硫化氢的超导转变温度达到200 K[2,3],随后在实验上被证实[4],这一发现再一次燃起科学家们对富氢化合物研究的热潮。我们采用基于密度泛函理论的第一性原理计算方法,在常压到300 GPa的压力范围内对Co-H化合物进行
我们利用第一性原理的密度泛函理论对ZnO 1-xSx体系进行了研究.我们发现了一个稳定的高压结构P21/m Zn8O2S6.这个结构形成了一种以Zn原子为中心,S原子和O原子占据顶点位置的八面体结构. 随后我们计算了它的电子结构,发现他在高压100GPa下是一种带隙为0.4698 eV的间接带隙半导体.我们还发现了几个压稳态结构如图所示.(b-c)是常压下的I-42m Zn4O3S(2f.u.),
强冲击条件下，金属表面初始扰动发生失稳，喷射出高速物质，形成微射流。金属射流演化过程的机理研究，特别是充气条件下射流的失稳破碎，是微喷研究的重要科学问题。本文采用分子动力学方法，研究了冲击加载下含表面缺陷金属锡的微射流演化及在气体环境中的动态破碎过程。计算结果表明，充气环境下，微射流与气体有显著的相互作用，射流减速并激发气体激波，发生物质混合。此外，气体影响了射流失稳破碎的过程，改变了微喷射破碎后
当强冲击波在金属自由表面反射卸载时，将有一部分金属颗粒以比自由表面更大的速度喷射出来，这就是强冲击作用下的微喷射现象.本文中采用了分子动力学方法研究了金属锡在峰值压力为8.5-60.8 GPa的方波和三角波加载下的微喷射过程.研究结果表明：不同加载波形对射流尖钉的速度几乎没有影响，然而对气泡速度产生显著的影响，三角波加载下，气泡仍然保持非零的相对速度，这与实验中观察到的现象一致；进一步地，我们统计
为了分析冲击加载下金属铁马氏体相变微结构演化过程，我们针对单轴加载下的相变微结构演化进行了相场方法模拟分析。模拟中采用的模型核心是描述不同相弹性性质的弹性模型，模拟对比了三维和二维体系中微结构演化过程的异同，并在二维中解析分析了相变微结构演化过程的成因及不同角度加载时相变变体的选择，最终将结果反推到三维体系并与模拟结果进行了对比，发现了相变微结构生长模式的决定性因素是描述相变前后应变适配的本征应变
本次室温超导性一直是人们长久以来的梦想,理论上发现硫氢化物在高压下超导温度达到了200 K,随后在实验上得到了证实,说明了压缩富氢材料有实现室温超导性的潜力。最近,理论上发现锕系的富氢化合物AcH10,ThH10和UH8的超导温度分别达到了251K(200GPa), 221K (100GPa)和193 K(0GPa)。
近几年来二元化合物在高压下的研究引起了全球科学家和研究者的注意，因为它们表示出不同寻常的优越的物理性质，比如：好的超导性，优良的硬度，金属化以及反金属化等性质。在二元化合物中，由于硼的特殊性人们广泛的研究了硼化物。我们系统的研究了B-P化合物在高压下的结构、电子性质、动力学性质。在研究的压力范围内BP和B6P是热力学稳定的，其他配比的B-P化合物是分解的。通过对比我们模拟出的BP和B6P在常压下的