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基于多原理融合的精密旋转轴系六自由度误差同步测量
1
作者 赵会宁 孙虎 +4 位作者 张有虎 张文颖 常松涛 刘芳芳 夏豪杰 《光学精密工程》 北大核心 2026年第5期743-755,共13页
为研究轴系误差变化对含有精密旋转轴系的精密测量仪器或高端制造装备的影响规律,在圆光栅安装偏心自校准原理、自准直原理和激光三角原理的基础上,提出了一种基于多原理融合的精密旋转轴系六自由度误差同步测量方法。首先,通过圆光栅... 为研究轴系误差变化对含有精密旋转轴系的精密测量仪器或高端制造装备的影响规律,在圆光栅安装偏心自校准原理、自准直原理和激光三角原理的基础上,提出了一种基于多原理融合的精密旋转轴系六自由度误差同步测量方法。首先,通过圆光栅安装偏心自校准原理,进一步建立了精密旋转轴系角度定位误差和径向误差分离模型。然后,设计了基于自准直原理和激光三角原理相结合的精密旋转轴系轴向和倾斜误差测量模块并进行标定。最后,以DD马达为实验对象进行验证。实验结果表明,DD马达的角度定位误差在±3.5″以内,径向误差在±0.5μm以内,X轴倾斜误差在±6″以内,Y轴倾斜误差在±8.3″以内,轴向误差在±6μm以内。该方法与传统精密旋转轴系误差测量方法相比,无需光电自准直仪、商用主轴误差测量系统等仪器,能够实现精密旋转轴系六自由度误差同步测量,具有成本低、原位测量等优点,可用于精密旋转轴系误差的长期监测。 展开更多
关键词 激光三角原理 自准直原理 六自由度误差测量 精密旋转轴系 圆光栅安装偏心自校准
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模板效应下TiC/VC纳米多层膜界面结构的第一性原理研究
2
作者 孙士阳 钱远近 +4 位作者 刘阳 张俊皓 任元 徐平平 张文兴 《原子与分子物理学报》 北大核心 2026年第1期123-132,共10页
针对小调制周期纳米多层膜TiC/VC的异常界面结构,采用第一性原理的计算方法,根据生长表面粗糙度与调制周期的关系,研究了TiC/VC多层膜的界面结构特征,并由此分析了多层膜的超硬现象.结果发现,表面原子的吸附迁移行为影响着多层膜生长表... 针对小调制周期纳米多层膜TiC/VC的异常界面结构,采用第一性原理的计算方法,根据生长表面粗糙度与调制周期的关系,研究了TiC/VC多层膜的界面结构特征,并由此分析了多层膜的超硬现象.结果发现,表面原子的吸附迁移行为影响着多层膜生长表面的粗糙度,当与调制周期相近时,形成“魔方”式界面结构,即生长表面层间距趋同于各组分层间距的中间值,具体数值还受到调制比的影响;界面处异质金属原子促进了原子的迁移,同时阻碍了C原子的团聚,进而提高了多层膜的晶格完整性;晶格的完整性和界面“三向”协调应力是TiC/VC多层膜产生超硬特性的重要因素. 展开更多
关键词 纳米多层膜 界面结构 表面粗糙度 第一性原理
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Zn-Al-Mn合金中MnAl_(6)相结构和性能的第一性原理计算
3
作者 刘敬福 邢志莎 +2 位作者 庄伟彬 李赫亮 刘广柱 《功能材料》 北大核心 2026年第2期150-156,共7页
为了研究MnAl_(6)对Zn-Al合金的影响,基于第一性原理,计算了MnAl_(6)在0~50GPa下的晶格结构、电子结构和弹性性质。态密度和能带表明MnAl_(6)电子结构在费米能级附近存在浅而宽的赝带隙,弱共价键与金属键共存,差分电荷密度显示Mn向Al电... 为了研究MnAl_(6)对Zn-Al合金的影响,基于第一性原理,计算了MnAl_(6)在0~50GPa下的晶格结构、电子结构和弹性性质。态密度和能带表明MnAl_(6)电子结构在费米能级附近存在浅而宽的赝带隙,弱共价键与金属键共存,差分电荷密度显示Mn向Al电荷转移,主导了离子键特性。在力学性能方面,弹性常数、弹性模量随压力增加均增大,MnAl_(6)的刚度增加。其中,体积模量B从99.63 GPa增加275.88 GPa,剪切模量G由70.38增加到131.83 GPa,MnAl_(6)在高压下表现出更好的抗压缩能力和较强的剪切刚度,杨氏模量E随着压力增加了170.25 GPa,轴向刚度在高压下增强。泊松比v和G/B的数值在20 GPa下发生转变,MnAl_(6)由脆性转向延展性,高压下有良好的延展性,拉伸时能够产生较大的抗变形能力。这些结果有助于为后续Zn-Al-Mn合金实验研究和应用提供微观理论指导。 展开更多
关键词 Zn-Al-Mn合金 MnAl_(6)相 第一性原理计算 力学性能 电子结构
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新型有机-无机杂化钙钛矿多铁材料(NH_(2)NH_(3))Cr(HCOO)_(3)的第一性原理
4
作者 张铭 彭铠 +4 位作者 马林昊 刘雨晴 赵军婕 曲龙腾 王湉 《北京工业大学学报》 北大核心 2026年第1期31-40,共10页
为了解决单相多铁材料稀缺的问题,在极性有机-无机杂化钙钛矿结构的基础上,通过在B位引入磁性离子,提出了一种设计有机-无机杂化钙钛矿多铁材料的方法。利用第一性原理计算,设计了一种有机-无机杂化钙钛矿多铁材料——(NH_(2)NH_(3))Cr(... 为了解决单相多铁材料稀缺的问题,在极性有机-无机杂化钙钛矿结构的基础上,通过在B位引入磁性离子,提出了一种设计有机-无机杂化钙钛矿多铁材料的方法。利用第一性原理计算,设计了一种有机-无机杂化钙钛矿多铁材料——(NH_(2)NH_(3))Cr(HCOO)_(3),并对其铁电性与磁性进行了比较系统的研究。研究发现,其基态为具有Pna21对称性的正交相,可同时具有铁电性与A型反铁磁性。该材料的铁电极化强度约为2.60μC/cm^(2),其中,NH_(2)NH_(3)^(+)有机阳离子、Cr(HCOO)_(3)^(-)框架,以及二者的耦合作用对总极化的贡献的占比分别为18%、72%与10%。该研究还通过中间态结构的构建、总能与极化强度的计算,对铁电态-反铁电态转变以及铁电极化翻转等问题进行了细致研究,初步预测了能量势垒的大小及其可能的转变路径。 展开更多
关键词 第一性原理 钙钛矿 有机杂化 多铁材料 电子结构 极化翻转
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案例教学在高校研究生教学中的探索与实践——以西南林业大学“园艺植物生理生化原理与实践”课程为例
5
作者 吴田 徐力 《安徽农业科学》 2026年第1期269-274,278,共7页
随着新时代研究生教育对创新能力和实践应用能力要求的不断提升,案例教学法作为一种问题导向型教学模式,逐渐成为传统理论讲授方式的重要补充形式。以西南林业大学“园艺植物生理生化原理与实践”课程为研究对象,结合研究生培养目标,构... 随着新时代研究生教育对创新能力和实践应用能力要求的不断提升,案例教学法作为一种问题导向型教学模式,逐渐成为传统理论讲授方式的重要补充形式。以西南林业大学“园艺植物生理生化原理与实践”课程为研究对象,结合研究生培养目标,构建了“教师指导-学生中心-小组协作”三位一体的动态循环体系。通过综合运用问卷调查、课堂观察与成果分析等混合研究方法发现,案例教学能显著提升研究生实践操作能力、批判性思维能力和团队协作效能,但在案例资源库建设、教师引导深度及跨学科整合等方面仍存在改进空间。该研究构建的“三位一体”案例教学模式及其运行机制,为农林院校研究生课程教学改革提供了可借鉴的理论框架和实践范式。 展开更多
关键词 案例教学法 研究生课程 园艺植物生理生化原理与实践 “三位一体”模式 实践能力培养
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基于第一性原理Sn掺杂的MoS_(2)气敏性研究 被引量：1
6
作者 陈尚举 李海侠 +1 位作者 区力函 陈林 《原子与分子物理学报》 北大核心 2026年第3期18-24,共7页
在工业生产过程中排放的有害气体,如NH 3和SO_(2)等,常常对环境造成严重污染.为有效解决废气吸附问题,基于密度泛函理论(DFT)和第一性原理方法,构建了Sn掺杂MoS_(2)的模型,探讨了掺杂对MoS_(2)电子结构的影响.采用Dmol3模块,分析了Sn-Mo... 在工业生产过程中排放的有害气体,如NH 3和SO_(2)等,常常对环境造成严重污染.为有效解决废气吸附问题,基于密度泛函理论(DFT)和第一性原理方法,构建了Sn掺杂MoS_(2)的模型,探讨了掺杂对MoS_(2)电子结构的影响.采用Dmol3模块,分析了Sn-MoS_(2)对CO_(2)、NH 3和SO_(2)的吸附特性,计算了态密度、电荷转移、吸附能及吸附灵敏度等关键参数.结果表明,Sn掺杂MoS_(2)体系对CO_(2)表现为物理吸附特性,而对NH 3和SO_(2)则展现出较强的化学吸附能力,且等效的灵敏度分别为0.247、0.851和2.634.该体系在气体吸附方面表现出优异性能,为开发新型气体传感器材料提供了理论依据,具有一定的应用前景和实际意义. 展开更多
关键词 第一性原理 MoS_(2) Sn掺杂 吸附特性
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二维AlN对As和Cd吸附行为的第一性原理研究 被引量：1
7
作者 莫秋燕 黄连帅 +2 位作者 张泓筠 荆涛 吴家隐 《原子与分子物理学报》 北大核心 2026年第3期145-152,共8页
本文采用密度泛函理论的方法深入探究了二维AlN材料对有毒重金属As和Cd的吸附特性和传感潜力.结果发现:相较于Cd,As与二维AlN间有更短的吸附距离和更高的吸附能,表明了一种较强吸附行为.通过对电子态密度的分析,发现As吸附导致As的p轨道... 本文采用密度泛函理论的方法深入探究了二维AlN材料对有毒重金属As和Cd的吸附特性和传感潜力.结果发现:相较于Cd,As与二维AlN间有更短的吸附距离和更高的吸附能,表明了一种较强吸附行为.通过对电子态密度的分析,发现As吸附导致As的p轨道与N的p轨道强烈杂化,形成杂化峰,产生了3μB磁矩.相反,Cd吸附体系未见磁矩产生,且电荷转移微乎其微.这些差异化的电子性质变化为As与Cd的选择性检测提供了依据.此外,与其他材料对比,室温下二维AlN单层吸附As和Cd后具有快速恢复时间,同时Cd的吸附能高于已有的材料,表明二维AlN具备良好的可重复使用性,适合作为室温下As和Cd检测的传感材料.因此,本研究不仅揭示了二维AlN对重金属As和Cd的高效选择性传感机制,也为开发低成本、环保的在线重金属监测材料提供了新的理论依据. 展开更多
关键词 二维AlN 第一性原理 重金属 传感器
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基于第一性原理的方锰矿及(001)表面电子结构与浮选行为研究
8
作者 朱峰 袁帅 +2 位作者 赵冰 刘杰 谢瑞琦 《金属矿山》 北大核心 2026年第3期89-95,共7页
锰是支撑钢铁冶金与新能源产业的关键战略金属,其高效提取关乎国家经济安全。方锰矿(MnO)作为锰氧化物基础相态,其表面Mn^(2+)位点的电子特性对浮选分离效率具有决定性影响,且原子尺度机制尚不明确。本研究基于密度泛函理论,采用GGA-PBE... 锰是支撑钢铁冶金与新能源产业的关键战略金属,其高效提取关乎国家经济安全。方锰矿(MnO)作为锰氧化物基础相态,其表面Mn^(2+)位点的电子特性对浮选分离效率具有决定性影响,且原子尺度机制尚不明确。本研究基于密度泛函理论,采用GGA-PBESOL泛函、650 e V截断能和6×6×6 k点取样密度优化计算参数,构建方锰矿体相及(001)表面模型,通过Mulliken电荷布居、能带结构和态密度分析揭示其电子结构与浮选机制。结果显示,方锰矿晶格参数优化误差仅0.84%,Mn—O键布居值-0.03,键长0.220~0.222 nm,呈离子键特性;态密度分析表明其O-2p轨道主导价带电子态,而Mn-3 d轨道在导带中贡献显著。表面分析发现,(001)面Mn^(2+)位点因配位数减少引发晶格畸变导致电子去局域化,其未占据3 d轨道易与阴离子捕收剂发生p-d杂化,而O^(2-)位点因2p轨道活性较低对阳离子药剂亲和力弱。浮选行为预测表明,弱酸性至中性条件下,阴离子捕收剂可通过静电作用与Mn^(2+)形成稳定吸附,而碱性环境因表面羟基化抑制吸附。研究为方锰矿浮选分离提供原子尺度理论依据,建议采用磺酸基/磷酸基捕收剂协同活化剂提升选择性吸附效率。 展开更多
关键词 方锰矿 第一性原理 浮选行为 阴离子捕收剂
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基于功能性原理探析肿瘤“癥瘕阻络”病机的现代生物学机制以及针刺治疗策略
9
作者 李文娜 马淑然 +3 位作者 万宇翔 张巧丽 杨昊霖 黄金昶 《辽宁中医杂志》 北大核心 2026年第1期57-60,共4页
中国著名科学家钱学森明确指出,中医学主要研究人体的复杂性,强调中医学现代研究要紧紧围绕系统论,运用系统科学去揭示中医理论的内涵。中医系统论认为,人体由不同功能项相互影响形成的具有特定功能的多个子系统所组成。经络的客观存在... 中国著名科学家钱学森明确指出,中医学主要研究人体的复杂性,强调中医学现代研究要紧紧围绕系统论,运用系统科学去揭示中医理论的内涵。中医系统论认为,人体由不同功能项相互影响形成的具有特定功能的多个子系统所组成。经络的客观存在具备普遍性,是以运行气血功能为基础形成的“功能-时间-空间”系统。络脉从经脉分支而出,直接为组织提供气血,是各种精微物质运行孔道。在致病因素的作用下,络脉气血运行不畅,促进病络的形成,局部微环境稳态被破坏,导致肿瘤等器质性疾病的发生。理论上围刺能够沟通局部络脉,疏通气血,调节肿瘤局部微环境,从而抑制肿瘤的生长。针对“癥瘕阻络”机制,围刺干预应成为抑瘤研究的重要方向。 展开更多
关键词 功能性原理 肿瘤 癥瘕 络脉 中医系统论
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二维MoS_(2)和MoSH结构和电子性质的第一性原理研究
10
作者 赵爽 鲁奕辰 +3 位作者 陶雅乐 刘其军 刘福生 刘正堂 《原子与分子物理学报》 北大核心 2026年第1期150-156,共7页
基于密度泛函理论的第一性原理计算方法,研究了二维单层MoS_(2)和MoSH的结构及电子性质.氢化MoS_(2)形成了新的MoSH结构,结果显示,氢化后的二维结构由直接带隙半导体转变为金属,并且共价性减弱.此外,分别在晶格的a和b轴上施加拉伸和压... 基于密度泛函理论的第一性原理计算方法,研究了二维单层MoS_(2)和MoSH的结构及电子性质.氢化MoS_(2)形成了新的MoSH结构,结果显示,氢化后的二维结构由直接带隙半导体转变为金属,并且共价性减弱.此外,分别在晶格的a和b轴上施加拉伸和压缩应变,以模拟不同晶格常数的衬底条件下的真实样品生长情况,探究应变对于二维MoSH电子性质的影响.通过分析费米能级处态密度和Mo-d轨道电子态密度来探究加应变前后MoSH电子性质的变化,结果表明拉伸和压缩应变均会降低费米能级处态密度值,且拉伸应变的影响更为显著. 展开更多
关键词 第一性原理计算 MoS_(2) MoSH 应变 电子性质
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第一性原理对MgGe_(n)(n=2~19)团簇结构和性质的研究
11
作者 欧满琳 张颂 +1 位作者 莫秋燕 吴学科 《原子与分子物理学报》 北大核心 2026年第4期72-79,共8页
在密度泛函理论基础上,利用第一性原理详细研究了MgGe_(n)(n=2~19)团簇的结构、稳定性和电子性质.结构分析结果表明,较小的MgGe_(n)(n=2~9)和相对较大的MgGe_(n)(n=10~19)团簇出现了不同的生长方式,当n≤9时,镁原子都在团簇表面上,从n=1... 在密度泛函理论基础上,利用第一性原理详细研究了MgGe_(n)(n=2~19)团簇的结构、稳定性和电子性质.结构分析结果表明,较小的MgGe_(n)(n=2~9)和相对较大的MgGe_(n)(n=10~19)团簇出现了不同的生长方式,当n≤9时,镁原子都在团簇表面上,从n=10开始形成了镁原子被锗原子完全包围的笼状结构,当n=16、n=19时,Mg被包裹在一个完全封闭的笼子里.通过稳定性分析,我们发现MgGe_(19)团簇平均结合能(E_(b))最大、最高占据分子轨道与最低未占据分子轨道之间的能隙(HOMO-LOMO)较大,因此MgGe_(19)团簇是体系中相对稳定的结构,可作为研究新材料的基本单元.同时也计算了团簇电偶极矩和拟合出了体系的红外光谱.电荷转移和自然布局分析(NPA)表明,掺杂的Mg原子在所研究体系中充当着电子供体的角色,其电荷大部分排布在3p轨道上,说明价电子都参与成键.本文研究结果可为实验研究提供指导和帮助. 展开更多
关键词 团簇 结构 性质 第一性原理
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氢在CoNiV中熵合金中溶解和扩散的第一性原理研究
12
作者 李杰 王海燕 +2 位作者 邢磊 于洋 高雪云 《材料导报》 北大核心 2026年第3期220-224,共5页
通过第一性原理计算研究了H原子在FCC-CoNiV中的占位倾向,以及溶解后对合金力学性能的影响。结果表明,H原子的稳定占位为八面体间隙,H原子溶入对CoNiV弹性常数和体积模量的影响较小。基于H的八面体间隙稳定占位计算了H在CoNiV中最近邻... 通过第一性原理计算研究了H原子在FCC-CoNiV中的占位倾向,以及溶解后对合金力学性能的影响。结果表明,H原子的稳定占位为八面体间隙,H原子溶入对CoNiV弹性常数和体积模量的影响较小。基于H的八面体间隙稳定占位计算了H在CoNiV中最近邻八面体间隙位置间跃迁的最小能量路径,并对跃迁过程中体系的差分电荷密度和态密度进行分析。 展开更多
关键词 CoNiV 氢 扩散 弹性模量 第一性原理
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二维AlN中卤素(F,Cl,Br,I)修饰的第一性原理研究
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作者 莫秋燕 张颂 +2 位作者 张泓筠 荆涛 吴家隐 《原子与分子物理学报》 北大核心 2026年第2期130-136,共7页
采用密度泛函理论的第一性原理计算方法,研究了卤素元素(F、Cl、Br、I)修饰二维AlN的电子性质和磁性.研究表明,卤素元素(F、Cl、Br、I)修饰二维AlN后,体系表现出明显的半金属性质.从态密度图可以看出,自旋向上和自旋向下的态密度曲线出... 采用密度泛函理论的第一性原理计算方法,研究了卤素元素(F、Cl、Br、I)修饰二维AlN的电子性质和磁性.研究表明,卤素元素(F、Cl、Br、I)修饰二维AlN后,体系表现出明显的半金属性质.从态密度图可以看出,自旋向上和自旋向下的态密度曲线出现不对称性,表明修饰后的体系表现出一定的磁性.通过对修饰后体系的磁矩计算结果可以看出,随着原子半径沿修饰原子顺序F、Cl、Br、I增大,修饰原子对整个体系总磁矩的贡献也逐渐增加.同时,修饰原子周围的三个N原子也做出了重大贡献.因此,通过卤素元素的修饰,能够有效调控AlN的电子结构和磁性,使修饰后的AlN具有应用于新型自旋电子半导体器件的潜力. 展开更多
关键词 二维AlN 第一性原理 电子结构 磁性
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高压下MgGeO_(3)相变行为的第一性原理研究
14
作者 穆柏旭 孙霄霄 +1 位作者 冷昊宁 陈薇薇 《原子与分子物理学报》 北大核心 2026年第5期99-106,共8页
通过基于密度泛函理论的第一性原理计算方法对0~90 GPa范围内MgGeO_(3)的结构、弹性性质与电子性质进行了计算.结果表明,C2/c相是MgGeO3在零压下的最稳定结构.当压强升高到2.8 GPa时,材料会发生由C2/c相到■相的结构相变;压强在40.5 GPa... 通过基于密度泛函理论的第一性原理计算方法对0~90 GPa范围内MgGeO_(3)的结构、弹性性质与电子性质进行了计算.结果表明,C2/c相是MgGeO3在零压下的最稳定结构.当压强升高到2.8 GPa时,材料会发生由C2/c相到■相的结构相变;压强在40.5 GPa时,材料会发生由■相到Cmcm相的结构相变.零压下,通过弹性性质的计算得到C2/c相的体模量、杨氏模量、剪切模量以及泊松比分别为108.6 GPa、173.9 GPa、70.5 GPa、0.23,材料为非中心力固体,呈现大的延展性,且剪切各向异性较强.布居分析表明,MgGeO_(3)中的化学键是弱共价键和离子键的混合. 展开更多
关键词 第一性原理 MgGeO_(3) 弹性性质 电子性质 结构相变
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高效单原子催化剂TM@Nb_(2)CF_(2)的第一性原理研究
15
作者 严逸凡 李秀梅 +1 位作者 杜俊梅 王红艳 《原子与分子物理学报》 北大核心 2026年第4期53-58,共6页
氧析出反应(OER)和氧还原反应(ORR)是可再生能源转换与能源存储技术中的关键电化学过程,其反应效率直接影响燃料电池、金属-空气电池等能源器件的性能.本研究采用基于密度泛函理论的第一性原理方法,系统研究了过渡金属(TM)负载于氟缺陷... 氧析出反应(OER)和氧还原反应(ORR)是可再生能源转换与能源存储技术中的关键电化学过程,其反应效率直接影响燃料电池、金属-空气电池等能源器件的性能.本研究采用基于密度泛函理论的第一性原理方法,系统研究了过渡金属(TM)负载于氟缺陷的Nb_(2)CF_(2)-MXene基形成的单原子催化剂(SACs)的OER/ORR催化性能.研究结果表明TM@Nb_(2)CF_(2)掺杂结构表现出良好热力学稳定性和金属性质.其对氧气负载能力和反应的自由能图表明掺杂结构具有良好的OER/ORR催化潜力.此外不同TM原子的掺杂会影响材料的d带中心位置,TM原子作为Nb原子层到O_(2)分子的电荷转移过程中的媒介,直接影响催化反应的过电位. 展开更多
关键词 MXene 单原子催化剂 析氧反应 氧还原反应 第一性原理
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M_(7)C_(3)与M_(23)C_(6)碳化物原位转变机制的第一性原理研究
16
作者 蒋枨 侯廷平 +3 位作者 蒋更平 刘伍明 吴开明 VLADIMIR Tsepelev 《原子与分子物理学报》 北大核心 2026年第3期125-134,共10页
通过析出强化,碳化物作为主要析出相显著提升钢的强度与韧性.在服役过程中,碳化物的晶体结构会发生变化,从而影响到钢构件的长期性能和可靠性.为了探究碳化物转变的具体动力学过程,本工作利用第一性原理计算了碳化物M_(7)C_(3)与M_(23)C... 通过析出强化,碳化物作为主要析出相显著提升钢的强度与韧性.在服役过程中,碳化物的晶体结构会发生变化,从而影响到钢构件的长期性能和可靠性.为了探究碳化物转变的具体动力学过程,本工作利用第一性原理计算了碳化物M_(7)C_(3)与M_(23)C_(6)(M=Fe,Cr等)原位转变机制.研究结果揭示,相同的基元结构间不同的连接方式,是正交结构M_(7)C_(3)和六角结构M_(7)C_(3)互相转化的本质.M_(7)C_(3)中的三棱柱结构通过与周围原子的协同变形转化为M_(23)C_(6)的基元结构,因此基元间的相互作用及配位模式是决定M_(7)C_(3)与M_(23)C_(6)相变的关键因素.再者,随着Cr原子取代Fe程度的增加,碳化物亥姆霍兹自由能逐渐降低,其热力学稳定性增强.这项研究不仅揭示了M_(7)C_(3)向M_(23)C_(6)转变背后的物理学机制,而且为理解Fe-Cr-C系合金卓越的耐磨性能提供了坚实的理论基础. 展开更多
关键词 M_(7)C_(3)碳化物 M_(23)C_(6)碳化物 原位转变 第一性原理 Cr取代
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采用互易性原理的桥丝型电火工品瞬态电磁脉冲场辐照效应发火规律
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作者 张博渊 梁涛 +1 位作者 薛婉婷 谢彦召 《西安交通大学学报》 北大核心 2026年第3期198-209,共12页
为高效评估瞬态电磁脉冲场(TEMP)辐照时桥丝型电火工品(EED)的安全限值,揭示单次及重复频率TEMP作用下的发火机制与规律,提出了一种基于互易性原理的EED电磁耦合高效计算模型,并利用全波仿真进行验证。将此计算模型与EED发火判据相结合... 为高效评估瞬态电磁脉冲场(TEMP)辐照时桥丝型电火工品(EED)的安全限值,揭示单次及重复频率TEMP作用下的发火机制与规律,提出了一种基于互易性原理的EED电磁耦合高效计算模型,并利用全波仿真进行验证。将此计算模型与EED发火判据相结合,构建了EED在TEMP辐照下的电弧/温升发火评估模型。利用该评估模型系统地研究了单次、重频TEMP辐照下的EED发火规律。研究结果表明:单次TEMP辐照下,EED主要发火机制为电弧发火。重频TEMP辐照下,发火机制取决于单脉冲强度与脉冲间隔,当单周期内电磁脉冲强度足够时,EED脚-壳间出现瞬态电击穿,直接触发电弧点火,后续重频脉冲周期仅维持电弧稳定;当单周期内电磁脉冲强度不满足电击穿条件时,若桥丝热平衡时间远大于重频脉冲周期,桥丝处通过不断热积累可导致温升点火;在重频TEMP辐照下,发火方式同入射电场强度以及持续时间密切相关,两类发火机制均有可能发生。该研究成果可对于定量分析EED的电磁安全性提供一定的参考。 展开更多
关键词 桥丝型电火工品 互易性原理 电弧发火 温升发火 瞬态电磁脉冲场 发火规律
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过渡金属掺杂β-Ga_(2)O_(3)的电子结构和磁性能的第一性原理研究
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作者 王艳杰 李豹 +6 位作者 宋俊辉 何星灿 王超 杨帆 闫兴振 迟耀丹 杨小天 《人工晶体学报》 北大核心 2026年第3期452-460,共9页
本文采用第一性原理计算方法系统地研究了Ga空位和3d过渡金属元素Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni和Cu掺杂对β-Ga_(2)O_(3)的几何结构、电子结构、稳定性及磁学性质的影响。计算结果表明,Ga空位和掺杂原子都使β-Ga_(2)O_(3)的几何结构产生... 本文采用第一性原理计算方法系统地研究了Ga空位和3d过渡金属元素Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni和Cu掺杂对β-Ga_(2)O_(3)的几何结构、电子结构、稳定性及磁学性质的影响。计算结果表明,Ga空位和掺杂原子都使β-Ga_(2)O_(3)的几何结构产生了不同程度的局部畸变,但没有破坏β-Ga_(2)O_(3)自身结构的整体对称性。形成能计算结果表明,含Ga空位或掺杂原子的β-Ga_(2)O_(3)体系均是稳定的,并且在富O环境下更容易形成。更重要的,含Ga空位及Ti、V、Cr、Mn、Fe、Ni和Cu掺杂的β-Ga_(2)O_(3)体系基态是磁性的,其磁矩分别为2.51、0.67、0.12、3.00、2.05、1.00、1.00、1.92μB。通过分析可知含Ga空位及Ti、V、Cr、Mn、Fe、Ni和Cu掺杂的β-Ga_(2)O_(3)体系的磁矩分布与空位或掺杂原子和近邻的氧原子杂化有关,其中过渡金属元素掺杂的β-Ga_(2)O_(3)体系中的磁矩主要来源于3d过渡金属掺杂原子的贡献。 展开更多
关键词 β-Ga_(2)O_(3) 过渡元素掺杂 第一性原理 密度泛函理论 磁学性质 电子结构
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稀土钇对镁合金强化机制的第一性原理研究
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作者 熊志林 陈燕飞 +1 位作者 曹君 李思嘉 《兵器材料科学与工程》 北大核心 2026年第1期85-94,共10页
镁合金中由常规合金元素形成的第二相普遍存在热稳定性差、与基体界面结合弱等问题,难以在高应变速率下维持结构稳定,限制了其在高性能应用场景中的应用。稀土元素钇(Y)因其特殊的原子尺寸、电负性和电子结构,能在多尺度上调控镁合金的... 镁合金中由常规合金元素形成的第二相普遍存在热稳定性差、与基体界面结合弱等问题,难以在高应变速率下维持结构稳定,限制了其在高性能应用场景中的应用。稀土元素钇(Y)因其特殊的原子尺寸、电负性和电子结构,能在多尺度上调控镁合金的组织演化与力学响应行为。本文以Mg-Al-Zn-Mn-Y体系为研究对象,基于第一性原理系统地研究了Al_(8)Mn_(4)Y、Al_(2)Y等第二相的热力学稳定性,并结合SEM、XRD和EDS验证其物相演变规律。结果表明:Y优先与体系内的Al和Mn反应形成高稳定性、低错配度的颗粒状析出相,其界面结构有利于异质形核,有效促进α-Mg晶粒细化,并抑制低熔点Mg17Al12相的连续生长。拉伸测试与断口分析表明,稀土析出相颗粒在合金冷却和拉伸过程中表现出良好的热-力耦合稳定性,所形成的复合析出强化结构能提高合金的抗拉强度和耐热性能。该机制为构建高性能、耐热镁合金的设计提供了理论依据。 展开更多
关键词 钇 稀土镁合金 析出 形核 第一性原理
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基于第一性原理研究固态一氧化碳的高压相变
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作者 赵爽 张泽童 +1 位作者 焦振 李文广 《原子与分子物理学报》 北大核心 2026年第1期97-102,共6页
本文基于密度泛函理论的第一性原理计算,通过计算晶格常数、键长等结构信息、能带结构和总态密度等电子信息以及拉曼光谱、红外光谱和振动频率等振动信息,确定了高压下α-CO到ε-CO的相变点.计算结果表明,随着压力的增加,固体CO的相互... 本文基于密度泛函理论的第一性原理计算,通过计算晶格常数、键长等结构信息、能带结构和总态密度等电子信息以及拉曼光谱、红外光谱和振动频率等振动信息,确定了高压下α-CO到ε-CO的相变点.计算结果表明,随着压力的增加,固体CO的相互作用力不断增大,导致了振动频率的线性增加.此外,首次得到在3.5 GPa下C-O键的伸缩振动峰随压力的不连续变化.高压下α-CO到ε-CO的相变,主要是由于压力作用下原子间和分子间相互作用的不连续变化. 展开更多
关键词 第一性原理计算 α-CO ε-CO 高压相变
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