铁纳米带半金属性的第一性原理研究

来源 :稀有金属材料与工程 | 被引量 : 0次 | 上传用户:deyiyushiyi
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基于密度泛函理论(DFT)的投影缀加平面波(PAW)赝势第一性原理,探究了横截面为3×5、3×7、3×9、3X11、3×13和3×15原子层的铁纳米带的弛豫结构和电磁学性质.结果 表明:所有6种尺寸的Fe纳米带的弛豫结构仍具有双重对称性,但3×5和3×7原子层的Fe纳米带的横截面形状从初始的矩形变为近椭圆形,而其他较宽尺寸的Fe纳米带的横截面形状都变为双椭圆形.并且,通过计算发现,3×7原子层的Fe纳米带是一种半金属材料,只有自旋向上或自旋向下的电子通过费米能级,因此可被应用于产生近100%自旋极化载流子的自旋电子学领域.“,”The relaxed structures and electromagnetism properties of Fe nanobelts with different cross-sections of 3×5,3×7,3×9,3×11,3×13,and 3×15 atom layers were investigated using the first-principles of projector-augmented wave (PAW) pseudo potential based on the density functional theory (DFT) framework.Results show that for all the Fe nanobelts,the relaxed structures retain the two-fold symmetry.However,the cross-section changes from rectangle shape in the beginning into a near-single-ellipse shape for the ones with atom layers of 3 ×5 and 3 ×7,and into a double-ellipse shape for other atom layers with broader cross-sections.In addition,it is found that the Fe nanobelt with 3×7 atom layer is a half-metal material:electrons with either majority spin or minority spin can pass through the Fermi level.Therefore,it can be used in the field of spintronics for producing nearly 100% spin-polarized currents.
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以硅粉为硅源,采用原位反应法在炭纤维表面制备了SiC涂层,并研究了反应压力对SiC涂层的制备、组织结构及抗氧化性能的影响.结果 表明:常压下制备的涂层疏松多孔,表面有较多的SiC纳米线,而负压下制备的涂层致密均匀.静态氧化测试表明:与常压下制备的SiC涂层相比,负压下制备的SiC涂层抗氧化性能更好,主要是由于涂层致密均匀,能够更好地阻隔氧气的扩散.根据实验结果,探讨了反应压力对SiC涂层生长机理的影响.常压下,沉积粒子能量低,难以克服遮蔽效应,因此易形成疏松多孔的涂层;而负压下,沉积粒子能量高,表面扩散率
含稀土元素La、Ce的Fe25Cr5Al-RE合金和不含稀土的Fe25Cr5Al合金在1100℃的空气中进行了恒温氧化实验.采用扫描电子显微镜(SEM)观察氧化膜形貌,使用X射线衍射仪(XRD)结合能谱仪(EDS)分析氧化膜成分.结果 表明,氧化1、20和300h后,Fe25Cr5Al合金增重分别为0.08、0.84和4.41 mg·cm-2,Fe25Cr5Al-RE合金增重分别为0.03、0.35和0.92 mg·cm-2.氧化后所有合金的氧化膜成分均为α-Al2O3.La、Ce能够促进合金形成致密、连
为优化单层声表面波换能器的驱动性能,改善现有δ函数分析方法在计算过程中的不足之处,采用有限元仿真优化方法对叉指式换能器的静力学性能进行了分析,研究了支路电极宽度w、电极间距s和基片厚度t对驱动性能的影响.仿真结果表明,当w/t=0.7时,可以得到最佳应变响应;当s/t>3.2时,可以得到最大应变.同时还得出了电极间距越小,驱动电压越低的结论.根据仿真优化结果制备了声表面波叉指换能器(SAW-IDT),并进行了频率响应测试.研究结果为声表面波叉指换能器的制备、性能测试和应用提供了指导.“,”In order
采用离子注入技术在316L不锈钢基体上制备了氧化铝阻氚涂层.对离子注入法的不同工艺参数对α-Al2O3涂层摩擦磨损、耐腐蚀、抗热震、阻氚性能的影响进行了研究.结果 表明:温度、加速电压及离子注入剂量对α-Al2O3的含量均有影响.温度升高时,α-Al2O3的含量增加.增大加速电压及离子注入剂量时,α-Al2O3含量均出现先升高后降低的规律.离子注入剂量对涂层的摩擦磨损、耐腐蚀性能影响比较大:离子注入剂量越大,涂层的耐磨、耐腐蚀性能越好.涂层经过200次热震测试后未发生变化,抗热震性能较好.Al2O3膜层具
研究了不同Sn含量流变铸造AZ91合金的组织演化、拉伸行为及磨损性能.结果 表明:Sn的合金化改变了A1在镁基体中的固溶度,并且显著细化了微观组织.加入0.8%(质量分数,下同)的Sn后,合金平均晶粒尺寸从105.0 μm降至42.1 μm.高熔点的金属间化合物为析出相提供了异质形核点,这些弥散析出的第二相在流变凝固过程中有效地细化了镁基体.弥散分布的第二相抑制了枝晶组织生长,从而进一步提升了合金的力学性能.随着Sn含量的增加,合金磨损率显著降低,磨粒磨损逐渐消失.3.0%Sn合金化的流变铸造AZ91合金
为制备一种高催化性的对称型固体氧化物电池电极,采用一步法合成了La0.4Sr0.6Co0.7Fe0.2Nb0.1O3-δ-Gd0.2Ce0.8O2-δ (LSCFN-GDC).以LSCFN-GDC为电池阳极和阴极,La0.8 Sr0.2Ga0.83Mg0.17O3-δ (LSGM)为电解质,采用流延和丝网印刷工艺制备了结构为LSCFN-GDC‖LSGM‖LSCFN-GDC的电解质支撑型固体氧化物电池.分别采用固体氧化物燃料电池(SOFC)及固体氧化物电解池(SOEC)2种模式对对称电池性能进行了测试.在8
采用电子背散射衍射(EBSD)技术对冷轧后铜镍合金管材的组织进行分析.通过对第二道次冷轧不同变形量(3.19%、9.57%、19.37%、23.97%、31.78%)的C71500铜镍合金在管材轧制后的显微硬度、抗拉伸性能、微观组织、织构及其含量变化的研究,揭示该合金织构的变化规律.通过对铜镍合金管材晶界、织构的变化及晶粒尺寸进行分析,揭示了变形量与变形储存能的量化关系,这种关系可以通过小角度晶界的比例更直观地体现出来.随着加工率的增加,铜镍合金的屈服强度、抗拉伸强度和维氏显微硬度均呈现上升的趋势,而合金
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