B2-FeAl低指数表面动力学性质的分子动力学模拟

来源 :湖南大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:xiaohuimin
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
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(1101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-FeAI(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。
其他文献
本文介绍了脑电磁场产生的电生理学机制及神经元和突触的结构与功能:大脑在思维活动时,神经细胞内外的离子通过细胞膜上的离子通道实现了跨膜运动,从而产生了神经元电流,各个神经
在微波工程中,波导和谐振腔都是十分重要的微波器件,这些微波器件广泛地用于我们的现实生活中.在波导问题中,如果电磁波的频率给定,那么传播常数就是一个非常重要的物理参数.在谐
本文首先对网络发展的现状进行了介绍,对ER随机网络模型﹑Watts- Strogatz 小世界网络模型﹑无标度网络模型进行了分析。接着重点提出了两个新的模型: 节点数等差增长模型和节点数
由于纳米结构引起的物理效应,纳米金属薄膜作为一种电磁功能薄膜,展现出许多特异性能。这些特性是由其基本电磁参数决定的,如电导率(σ)、介电函数(ε)、磁导率(μ)等。研究超薄金属薄膜对电磁波的折射、吸收及透射作用,挖掘其潜能,在高效太阳能吸收,电磁辐射,噪音屏蔽吸收和净化等领域具有十分重要的意义。本文选择Ag,Cu,Co,Ni,Fe五种金属薄膜进行研究,从导电性来看五种材料均是良导体,但电导率有差别
原子系统的相干干涉效应会产生许多有趣的现象。如果原子密度很小(1013atoms/cm3或更小),局域场效应可以忽略不计。运用相干场来驱动光学介质,会使介质的吸收和色散关系发生极
彩虹引力(Rainbow Gravity)作为一个半经典的量子引力框架,被认为是双狭义相对论(Doubly Special Relativity,简称DSR)在弯曲时空中的推广。此方案最近主要由Magueiio和Smolin
人们发现,几乎所有的复杂系统都具有网络的结构,复杂网络的研究已成为当前科学前沿的一个研究热点。这种研究方法把复杂系统简化为节点以及连结节点的边的集合。节点代表系统
界面修饰层是国内外各研究小组的重要研究内容之一,目前这一领域的研究内容主要包括以下两方面:一、探究新型材料作为界面修饰层应用到太阳能电池中,二、改善已有材料的制作工艺,简化制备过程,使生产成本降低。目前修饰层的制备方法主要有真空蒸镀法、化学气相沉积法、脉冲激光沉积法、溶液浸泡法和溶液旋涂法等。首先分别采用溶液浸泡法和真空蒸镀法制备氯化钠薄膜作为阴极修饰层,进而制备了结构为ITO/PEDOT:PSS
基于光子晶体材料的基本特性与特点,上世纪90年代初Ph.St.Russell等人提出了光子晶体光纤的概念与设计。光子晶体光纤具有许多传统光纤不具有的特性,如无截止单模特性,灵活的色散