多体势论文_于智清,王逊,刘艳侠,王梅,杨合

导读:本文包含了多体势论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译,主要关键词:原子,动力学,分子,合金,晶格,方法,晶形。

多体势论文文献综述

于智清,王逊,刘艳侠,王梅,杨合[1](2015)在《α-B晶体的Lennard-Jones对势和对势型多体势构建》一文中研究指出精确原子间相互作用势函数的建立是分子动力学模拟的核心.针对α-B晶体(Rˉ3m群),分别构建Lennard-Jones(L-J)型对势和对势型多体势,这两类势函数的构建仅需考虑晶体的原子平均结合能和几何构型参数.前者取最近邻原子间距的势函数为最小值;后者采用负指数(L-J型)函数和分段插值多项式形式来分别构造势函数,在近邻处为势能极小值,相邻极小值位置的中点引入势垒.针对完整的α-B晶体和偏离完整α-B晶体结构,首先利用第一性原理计算结果来确定势函数的参数,然后借助分子动力学的能量最小化方法优化结构,并对这两类势函数以及Tersoff势函数进行比较.结果表明:L-J对势和Tersoff势的结果与α-B晶体构型有较大偏离;而对势型多体势,无论初始晶体构型完整与否,其结果与完整α-B晶体构型比较一致.(本文来源于《物理学报》期刊2015年10期)

章文保[2](2013)在《Ni-Al合金晶格反演原子间相互作用多体势》一文中研究指出Ni-Al系合金因为其具有很强的高温比强度、比模量、优异的高温抗氧化性能和高温异常强化等特性,极有希望成为新一代的高温结构材料,可以广泛地应用到军工和民用企业。因此从19世纪60年代开始到至今吸引了许多研究人员的重视。尽管Ni-A1合金实验研究和应用推广有了极大的进展,但是此二元合金依然存在着很多问题,例如室温脆性、韧性差和高温强度下降等,限制了其在工程上的应用。从原子结构来看,脆性等问题主要来源于合金的特殊晶格结构和缺陷组态。因此从原子尺度深入了解合金的晶体结构和缺陷等对性质产生影响的机制,有助于分析解决这些问题,从而改善合金的性能。基于原子间相互作用势的计算机模拟,为我们在原子层次理解很多结构与性能的关系提供了重要的途径。原子间相互作用势是大规模原子级模拟的重要基础。传统的原子间相互作用势是先验性地选定势函数形式,通过拟合获取势参数,在拟合的过程中具有一定的人为因素和不确定性,致使这些原子间相互作用势的适用范围或多或少都有一定的局限性。因此,继续寻找形式简洁,功能更加全面的多体势显得十分必要。在本文中,围绕对象中心结构,通过相关虚拟结构的构建,利用晶格反演方法获得了Ni-Al系合金的嵌入原子间相互作用势。首先根据嵌入原子模型,合理地划分对势和嵌入能的贡献,利用单质金属的不同原子组态来获得Ni-A1系合金的同种原子间的相互作用势,并通过对其的静态力学性质及声子谱的检验证实该势的可靠性及适用性。随后利用获得的同种原子间的相互作用势,对嵌入原子所受的背景电子密度情况的不同进行考虑,获得反映异种原子间的相互作用的合金交叉势。为了对晶格反演Ni-Al原子相互作用势有效性的进行检验,在静力学性质方面,把晶格反演势计算的能量曲线、晶格常数和体模量与实验值和第一性原理结果进行比较,以说明晶格反演方法的本身的自洽性;在力学性质方面,晶格反演对势计算的静态和高压弹性系数结果,与实验值、已有计算结果及第一性计算结果进行了比较;通过计算B2结构NiAl和L12结构Ni3Al的高压性质,证明了晶格反演多体势能适用于非平衡位置的原子级模拟;在晶格动力学方面,计算得到的NiAl和Ni3Al的声子谱,与实验观测值和他人计算结果进行了比较。最后对B2结构NiAl在单轴应力下的结构相变进行了研究,分析了其沿不同方向加载的相变路径,对于Bain四方路径和Ttigonal路径均给出了合理的描述。一系列基于晶格反演嵌入原子合金势的计算说明:新的虚拟晶格反演方案成功获得了Ni-Al系合金的嵌入原子间相互作用多体势,它能适用于不同配位环境及原子间距变化较大时的原子级模拟,能更好描述不同组分的结构。这种方法为二元合金体系原子间相互作用势的探索和研究提供了一种新的有效方法。(本文来源于《云南大学》期刊2013-06-01)

梁苏会[3](2010)在《基于多体势的分子动力学研究合金系统晶态—非晶态相变》一文中研究指出本论文首先介绍了亚稳合金相及其理论研究进展,以及文中主要采用的研究方法:第一性原理辅助构建多体势和分子动力学模拟。在传统TB-SMA势的基础上,参与提出光滑的TB-SMA势函数形式,该多体势克服了原有短程TB-SMA势结构稳定性、截断距离处能量突变等问题。应用第一性原理辅助构建多体势的方法,构建了Ni-Sc、Cu-Zr两个二元合金系统的TB-SMA势函数;并构建了Nb-Zr二元合金系统和Cu-Hf-Ti叁元合金系统的光滑的TB-SMA势函数。在构建所得多体势的基础上,应用Parrinello-Rhaman分子动力学方法研究了Ni-Sc、Cu-Zr、Nb-Zr叁个二元合金系统的晶态—非晶态相变,通过对多层膜模型和固溶体模型进行分子动力学模拟,得到以下结果:(1)金属多层膜发生固态非晶化反应的过程中,非晶相的生长均为逐层生长模式,其生长过程可以分为快速形核、扩散控制的稳定生长和生长停止趋于稳定的叁个阶段。(2)计算得到二元合金系统多层膜的热力学因子和动力学因子,并可以用它们来判断二元合金多层膜中是否能发生界面非晶化反应。(3)计算得到Ni-Sc合金系统的非晶形成范围为Ni原子浓度18%±2%至80%±2%,Cu-Zr合金系统的非晶形成范围为Cu原子浓度8%±2%至90%±2%,Nb-Zr合金系统的非晶形成范围为Nb原子浓度8%±2%至80%±2%。上述叁个合金系统都有报道实验得到的非晶合金,它们的成分均落在计算得到的合金系统的非晶形成范围内。在构建所得多体势的基础上,对Cu-Hf-Ti叁元合金系统进行分子动力学模拟,揭示了Cu-Hf-Ti叁元合金系统的非晶化反应的物理本质是当固溶体中的溶质原子浓度超过临界值时,固溶体原有的晶格点阵坍塌而发生晶态—非晶态反应。同时在Cu-Hf-Ti叁元合金系统的成分叁角形中定量地给出了该系统的非晶形成范围。模拟结果不但得到实验结果的支持,还与非晶相形成的经验规则——结构差异规则相符。(本文来源于《清华大学》期刊2010-03-01)

杨斌[4](2008)在《Cu-Al和Pd-Ti系统多体势的构建及在相稳定研究中的应用》一文中研究指出近几十年来,人们发展出了各种非平衡制备技术并成功地获得了大量具有独特性能的非平衡材料。因此,发展相关的材料科学理论,以阐明非平衡材料的微结构、制备工艺以及性能之间的相关性,就成为材料科学面临的一个巨大挑战。为此,材料科学及凝聚态物理领域的研究者们付出了巨大的努力,发展出基于原子互作用经验势的分子模拟和从量子力学出发的电子结构计算方法,以期能构建一套全新的定量的材料科学理论。在分子动力学模拟中,模拟结果的可靠性取决于原子间相互作用多体势的准确性。对于一些不存在任何中间化合物或者无相关物理性能数据的合金系统,无法拟合出真实有效的原子间多体势。针对这一困难,我们采用了第一性原理辅助构建多体势的方法。首先借助第一性原理计算方法,获取合金系统中可能存在的若干非平衡相的相关物理性能,再通过对这些性能的拟合来确定出多体势中各待定参数的具体数值。遵循这一思路,我们选取了生成热为负但中间相数据缺乏的Cu-Al和Pd-Ti系统,分别构建出Tight-Binding形式的多体势。拟合得到的多体势能够很好地再现系统中重要的物理性能,表明多体势能够正确反应系统中原子间的相互作用。此外,基于多体势的分子动力学模拟对该系统中一些问题的研究结果与实验观测符合得很好,既进一步验证了拟合所得多体势的真实有效性,也证实了第一性原理辅助构建多体势方法的可行性。在Cu-Al系统中,我们采用构建的多体势计算了FCC、BCC固溶体和非晶态的能量随溶质原子的变化,通过比较叁者的能量次序揭示了Cu-Al二元系统中很难得到非晶态的原因:即固溶体的能量比非晶相的要小,同时计算表明,BCC固溶体在Al含量32-72at.%范围内能量最低,与在该成分范围内得到单相BCC固溶体的Ball-milling实验结果一致。在Pd-Ti系统中,我们通过计算FCC固溶体和非晶态在全成分范围内的能量次序得到了非晶态的形成范围为21-70at.% Pd,与实验中得到的25-60at.% Pd相符。(本文来源于《清华大学》期刊2008-11-01)

王月华,刘艳侠,郑君刚,马振宁[5](2008)在《FeAl合金Finnis-Sinclair多体势的构建及应用》一文中研究指出构建了平衡态下的B2型二元合金FeAl的多体势函数,采用的是Finnis-Sinclair多体势模型,计算了FeAl合金的结合能,空位形成能及弹性常数C11、C12、C44,计算结果与实验结果符合得很好.在此基础上又研究了B2型FeAl合金的单空位及反位置点缺陷的性质.(本文来源于《沈阳师范大学学报(自然科学版)》期刊2008年03期)

代晓东[6](2007)在《二元和叁元过渡金属系统中多体势的构建及其应用》一文中研究指出本论文首先简单介绍了原子间作用势的类型及其在材料科学中的应用、以及文中采用的主要研究方法:多体势、第一性原理计算和分子动力学模拟。其次,在前人研究的基础了提出了两种新的多体势形式,即扩展型FS多体势和一种长程经验多体势(LREP)。扩展型FS势继承了原FS势形式简单、容易使用的特点,克服了原FS势近距离内“偏软”和适用范围小的缺点。LREP势则克服了已有短程多体势或长程多体势在预测结构稳定性、描述力和能量时遇到的问题。两种多体势都适合描述bcc、fcc金属及其合金中原子间的相互作用。第叁,利用扩展型FS势、分子动力学、第一性原理计算和分子静力学等方法研究了Ni-Nb和Ag-X (X=Mo,Nb,Ta,W)五个二元金属系统中亚稳合金相的形成及微结构特征。得到了以下结果:(1)预言了五个系统的非晶形成范围;(2)揭示了Ni-Nb金属多层膜界面非晶化过程中的非对称生长现象;(3)预测了Ag-Ta和Ag-W两个系统中3:1、1:1和1:3叁个成分点亚稳晶相的结构稳定性;(4)发现Ag-W非晶态合金中存在中等程度的原子偏聚。第四,建立了叁元金属系统的第一性原理计算辅助构建多体势方法,利用光滑TB-SMA势、LREP势和分子动力学方法研究了Ni-Hf-Ti系统中的固态非晶化及Ag-Cu-Ni系统中的液固相变。得到以下结果:(1)预言了Ni-Hf-Ti叁元系统的非晶形成区域和Ni、Hf、Ti原子对Ni-Hf-Ti叁元合金非晶形成能力的影响;(2)研究了淬火速率、成分对Ag-Cu-Ni叁元合金结晶和玻璃化的影响,得到结晶和玻璃化的临界淬火速率是4×101 2K/s;(3)通过计算Ag-Cu-Ni叁元合金的化学微观不均匀度,发现Ag-Cu-Ni叁元合金中存在原子偏聚现象,偏聚强度随着淬火过程中温度的降低以及淬火速率的降低而增强。最后,建立了利用原子间作用势和分子静力学计算二元及叁元金属系统形成热的方法,利用这种方法计算了15个fcc-fcc二元金属系统和4个fcc-fcc-fcc叁元金属系统的形成热,计算结果与实验值或第一性原理结果符合得很好。计算结果还表明,本文提出的方法比二元Miedema模型、Johnson多体势方法以及叁元扩展Miedema模型具有更高的计算精度。(本文来源于《清华大学》期刊2007-03-01)

刘艳侠,郭怀红,王月华[7](2006)在《Finnis-Sinclair多体势的发展及其在金属中的应用》一文中研究指出综述了F inn is-S inc lair多体势的发展,给出了F inn is-S inc lair多体势的各种势函数形式及几种纯金属及合金的F-S多体势参数;阐述了各种形式势函数的适用范围及其存在的问题;讨论了F inn is-S in-c lair多体势在纯金属、二元合金及叁元合金中的应用情况;在此基础上,通过晶格常数a0、结合能E及体弹性模量B拟合了FeA l合金的F inn is-S inc lair多体势,并计算了B2型FeA l有序合金的缺陷性能,计算结果与实验结果一致.(本文来源于《辽宁大学学报(自然科学版)》期刊2006年04期)

文玉华,朱梓忠,邵桂芳[8](2006)在《蒙特卡罗方法在原子间多体势拟合中的应用》一文中研究指出蒙特卡罗方法是求解非线性方程组的一种有效的方法.我们采用F inn is-S incla ir型的嵌入原子势,并运用蒙特卡罗方法拟合了金属T a的平衡晶格常数、结合能、弹性常数、空位形成能,给出了此元素的多体势函数的参数.(本文来源于《数学的实践与认识》期刊2006年04期)

文玉华,朱梓忠,邵桂芳[9](2005)在《金属的原子间多体势模型及其拟合方法》一文中研究指出在本文中,我们构造了金属Ta元素的Finnis-Sinclair型的嵌入原子势。并采用蒙特卡罗方法求解给出了此元素的多体势函数的参数。结果显示,本文拟合的参数能够较好的反映这种元素的结构特征和物理性质。(本文来源于《原子与分子物理学报》期刊2005年04期)

张弢,张晓茹,丁世良[10](2003)在《用FS多体势模型模拟金属铜的冷却过程》一文中研究指出采用常温、常压分子动力学模拟方法模拟了在周期性边界条件下由 5 0 0个原子构成的液态Cu模型系统的凝固过程 ,考察了不同降温速率下液态Cu的凝固行为。模拟结果很好地重现了实验值。模拟中原子间作用势采用FS势 ,结构分析采用双体分布函数、对分析技术、内能、均方位移等方法 ,得到了原子体系微观结构组态变化的重要信息 ,并利用能量分析的方法对体系微观结构的变化进行了说明。(本文来源于《原子与分子物理学报》期刊2003年03期)

多体势论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

Ni-Al系合金因为其具有很强的高温比强度、比模量、优异的高温抗氧化性能和高温异常强化等特性,极有希望成为新一代的高温结构材料,可以广泛地应用到军工和民用企业。因此从19世纪60年代开始到至今吸引了许多研究人员的重视。尽管Ni-A1合金实验研究和应用推广有了极大的进展,但是此二元合金依然存在着很多问题,例如室温脆性、韧性差和高温强度下降等,限制了其在工程上的应用。从原子结构来看,脆性等问题主要来源于合金的特殊晶格结构和缺陷组态。因此从原子尺度深入了解合金的晶体结构和缺陷等对性质产生影响的机制,有助于分析解决这些问题,从而改善合金的性能。基于原子间相互作用势的计算机模拟,为我们在原子层次理解很多结构与性能的关系提供了重要的途径。原子间相互作用势是大规模原子级模拟的重要基础。传统的原子间相互作用势是先验性地选定势函数形式,通过拟合获取势参数,在拟合的过程中具有一定的人为因素和不确定性,致使这些原子间相互作用势的适用范围或多或少都有一定的局限性。因此,继续寻找形式简洁,功能更加全面的多体势显得十分必要。在本文中,围绕对象中心结构,通过相关虚拟结构的构建,利用晶格反演方法获得了Ni-Al系合金的嵌入原子间相互作用势。首先根据嵌入原子模型,合理地划分对势和嵌入能的贡献,利用单质金属的不同原子组态来获得Ni-A1系合金的同种原子间的相互作用势,并通过对其的静态力学性质及声子谱的检验证实该势的可靠性及适用性。随后利用获得的同种原子间的相互作用势,对嵌入原子所受的背景电子密度情况的不同进行考虑,获得反映异种原子间的相互作用的合金交叉势。为了对晶格反演Ni-Al原子相互作用势有效性的进行检验,在静力学性质方面,把晶格反演势计算的能量曲线、晶格常数和体模量与实验值和第一性原理结果进行比较,以说明晶格反演方法的本身的自洽性;在力学性质方面,晶格反演对势计算的静态和高压弹性系数结果,与实验值、已有计算结果及第一性计算结果进行了比较;通过计算B2结构NiAl和L12结构Ni3Al的高压性质,证明了晶格反演多体势能适用于非平衡位置的原子级模拟;在晶格动力学方面,计算得到的NiAl和Ni3Al的声子谱,与实验观测值和他人计算结果进行了比较。最后对B2结构NiAl在单轴应力下的结构相变进行了研究,分析了其沿不同方向加载的相变路径,对于Bain四方路径和Ttigonal路径均给出了合理的描述。一系列基于晶格反演嵌入原子合金势的计算说明:新的虚拟晶格反演方案成功获得了Ni-Al系合金的嵌入原子间相互作用多体势,它能适用于不同配位环境及原子间距变化较大时的原子级模拟,能更好描述不同组分的结构。这种方法为二元合金体系原子间相互作用势的探索和研究提供了一种新的有效方法。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

多体势论文参考文献

[1].于智清,王逊,刘艳侠,王梅,杨合.α-B晶体的Lennard-Jones对势和对势型多体势构建[J].物理学报.2015

[2].章文保.Ni-Al合金晶格反演原子间相互作用多体势[D].云南大学.2013

[3].梁苏会.基于多体势的分子动力学研究合金系统晶态—非晶态相变[D].清华大学.2010

[4].杨斌.Cu-Al和Pd-Ti系统多体势的构建及在相稳定研究中的应用[D].清华大学.2008

[5].王月华,刘艳侠,郑君刚,马振宁.FeAl合金Finnis-Sinclair多体势的构建及应用[J].沈阳师范大学学报(自然科学版).2008

[6].代晓东.二元和叁元过渡金属系统中多体势的构建及其应用[D].清华大学.2007

[7].刘艳侠,郭怀红,王月华.Finnis-Sinclair多体势的发展及其在金属中的应用[J].辽宁大学学报(自然科学版).2006

[8].文玉华,朱梓忠,邵桂芳.蒙特卡罗方法在原子间多体势拟合中的应用[J].数学的实践与认识.2006

[9].文玉华,朱梓忠,邵桂芳.金属的原子间多体势模型及其拟合方法[J].原子与分子物理学报.2005

[10].张弢,张晓茹,丁世良.用FS多体势模型模拟金属铜的冷却过程[J].原子与分子物理学报.2003

论文知识图

中的宏观量子隧穿效应和自囚禁现...网格和准a-网格(a)(b)启发式回报函数设计的原理一7采用Sutto仆(hen多体势100次图...金属Z r的多体势曲线图金属T i的多体势曲线图

标签:;  ;  ;  ;  ;  ;  ;  

多体势论文_于智清,王逊,刘艳侠,王梅,杨合
下载Doc文档

猜你喜欢