晶界效应论文-张海娃

晶界效应论文-张海娃

导读:本文包含了晶界效应论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:高压,结构相变,电输运性质,界面

晶界效应论文文献综述

张海娃[1](2015)在《高压下Zn_2SnO_4晶体结构相变和电输运性质中的晶界效应》一文中研究指出亚微米材料和纳米材料具有很大的晶界成分,是在材料形成过程中由超细粒子的表面转化而来的。这类晶界具有“类气体”的结构,具有很高的活性和可移动性,所以这些材料具有许多新颖的性能。在压力作用下,晶界与亚微米材料和纳米材料的性质是紧密联系在一起的,同时对材料性质的转变也有很大的影响。然而,到目前为止,由于实验条件的限制,在压力作用下对样品晶界特性的表征是一件很具有挑战性的工作。在本论文中,我们将高压原位测量技术与高分辨透射电镜测量手段相结合,成功地表征到了材料晶界的变化并建立起界面与结构变化和电输运行为之间的联系。我们以十四面体Zn2SnO4粉末样品为例,对其进行了高压同步辐射实验,高压原位交流阻抗谱测量以及对卸压后的样品进行了高分辨透射电镜实验,从这些实验中,得到了两个主要的研究结果:第一,通过高压同步辐射实验,发现Zn2SnO4样品经历了一个与之前参考文献不同的相变路径。本论文中,Zn2SnO4样品从29.8GPa开始发生了由立方相到六方相的结构相变。此结论与之前文献中提到的Zn2SnO4结构转变的压力点和新相的结构类型存在差异。由于本实验中用到的Zn2SnO4样品为平均粒度为800nm左右的十四面体,与文献中用到的Zn2SnO4样品的尺寸和形貌不同。因此,认为本实验结果与之前文献中的实验结果存在较大差异主要是由于所用样品的形貌和尺寸不同引起的,这也为样品初始形貌和尺寸影响高压结构相变提供了一个直接的证明。第二,通过高压原位交流阻抗谱实验以及对卸压后Zn2SnO4样品进行高分辨透射电镜实验表征,发现了界面的变化并解释了样品电阻在压力作用下发生突变的原因。通过实验可知,Zn2SnO4样品的电阻随压力变化的斜率在9.0GPa,18.7GPa和30.6GPa均发生了突变。在常压到12.5GPa的压力范围内,Zn2SnO4的阻抗谱存在两个半圆弧,这说明在压力作用下晶粒内部和晶界对样品的总电阻均有贡献,然而,在12.5GPa之后只有晶粒的半圆弧,晶界对电阻的贡献消失。通过高分辨透射电镜实验,表明样品在8.0GPa到13.0GPa的压力范围内发生了晶粒细化。这也表明了当压力为12.5GPa时,样品性质发生变化是与晶粒细化有关,而不是之前文献中提到的结构相变。通过实验研究,我们认为这种测试方法也可以用于揭示其它材料在压力作用下界面的变化,而且通过对实验的完善以及更深入的研究,将来可以用于揭示有关相变的潜在机制。(本文来源于《吉林大学》期刊2015-05-01)

卢山[2](2011)在《考虑晶界效应的近片层TiAl高温动态力学行为的数值模拟》一文中研究指出本文在近片层组织TiAl(简称NL TiAl)数值计算中建立了基于Voronoi算法的叁维有限元模型,并引入了晶界的效应,进一步完善了NL TiAl的数值计算工作。基于晶体塑性理论,引入了考虑滑移和应容的晶界本构,发展了更为合理的同时考虑位错滑移、形变孪晶和晶界变形的TiAl本构模型。建立了基于Voronoi算法,能够反映晶群大小、形状、空间取向分布都随机变化的NL TiAl叁维多晶有限元模型,通过在晶群的交界处引入壳单元来描述晶群之间的晶界,并考察了模型尺寸和单元数目对计算结果的影响。在此基础上,进一步将每个晶群划分为若干晶粒,并在晶粒与晶粒之间引入了壳单元,从而更好的反映了NL TiAl的真实微观结构。利用以上两种有限元模型分别对不同温度(室温、500℃、700℃)和不同拉伸应变率(10-3 s~(-1)、320 s~(-1)、800 s~(-1)、1350 s~(-1))下NL TiAl的弹塑性力学行为进行数值模拟。结果显示,两种模型模拟得到的应力应变曲线与试验结果吻合的较好,能够反映NL TiAl在不同温度和应变率下的材料响应。本文还考察了晶界对于材料力学行为的影响。计算结果表明在计入NL TiAl晶界效应后,晶群内的应力分布会发生明显的改变,在晶群晶界附近会产生一定的应力集中。此外,晶群晶界对于孪晶存在一定的阻碍作用,使得晶群晶界附近单元的孪晶体积分数要略低于多晶整体的平均孪晶体积分数。最后对全文工作进行了总结和展望。(本文来源于《中国科学技术大学》期刊2011-05-01)

杨洁,张冬梅[3](2011)在《高压下β硼电输运行为中的晶界效应》一文中研究指出利用交流阻抗谱方法,讨论了高压下晶界效应对β硼电输运性质的影响,最高压力为28.3GPa.结果表明:晶粒电阻和晶界电阻均随压力逐渐减小;晶界电阻对总电阻的贡献随压力逐渐减小,当压力达23.9GPa时,随着范德瓦尔斯力及晶界相互作用的出现,晶界传导几乎消失.(本文来源于《通化师范学院学报》期刊2011年02期)

田发亮,李兵,杨磊,王晓平,朱弘[4](2010)在《晶界效应对钙钛矿La_(0.7)Ba_(0.3)MnO_3多晶材料的磁输运特性的影响(英文)》一文中研究指出本文通过比较La0.7Ba0.3MnO3多晶和外延薄膜样品磁输运行为之间的差异,讨论了晶界对多晶样品输运特性的影响,并计算了晶界电阻率随温度和磁场的变化关系.与晶粒的本征电阻率相比,晶界的电阻率要大一个量级,并且其金属-绝缘转变温度低约50K.此外,在晶界中观察到了新奇的正磁阻效应.我们认为,晶界在其转变温度附近出现了相分离现象,并形成铁磁金属渗流通道.由于晶界的特殊构型,Ba掺杂锰氧化物材料中大的磁致伸缩效应对其输运行为影响很大,导致了晶界中正磁阻现象的出现.(本文来源于《低温物理学报》期刊2010年06期)

张广平[5](2010)在《层状金属材料断裂行为的尺度与界面/晶界效应研究》一文中研究指出本研究采用叁点弯曲实验方法系统地研究了具有不同尺度组元层和界面结构搭配的Cu/Au和Cu/Cr层状材料的断裂行为及其尺度与界面/晶界效应。研究发现,组元性质、尺度和界面/晶界结构是影响金属多层材料变形和断裂行为的主要因素。对于具有"透明"界面的Cu/Au多层材料,其变形和断裂行为表现出显着的尺度效应,而具有"模糊"界面的Cu/Cr多层材料的塑性相对较差,其变形和断裂行为没有明显的尺度效应。基于理论分析,提出了高强高韧层状金属材料的多尺度层状结构设计思路。(本文来源于《中国基础科学》期刊2010年06期)

王华滔,倪玉山,黎军顽,张文[6](2010)在《考虑晶界效应的纳米压痕多尺度模拟》一文中研究指出采用准连续介质多尺度方法,模拟铜薄膜的纳米压痕变形过程,为了研究晶界在纳米压痕中的效应,分别计算单层和双层薄膜两种情况,得到载荷—位移响应曲线。加载过程中,对薄膜内部变形比较剧烈的部分画出原子图,从微观角度分析产生剧烈变形的原因,对比两种情况下微观机理的不同。结果表明,在单层薄膜的压痕中,位错在压头左右两边的正下方-45°A处分别成核,随着加载的进行,在薄膜内部-130°A处第二次成核;在双层薄膜压痕中,位错同样在-45°A处成核,随着加载的进行向下移动,终止在晶界处,没有出现第二次成核;对比两种情况发现,晶界对薄膜的硬度影响不是很大,而对薄膜的应变能变化影响显着。(本文来源于《机械强度》期刊2010年03期)

田发亮[7](2010)在《钙钛矿La_(0.7)A_(0.3)MnO_3(A=Ca,Sr,Ba)多晶样品中晶界效应的研究》一文中研究指出早在二十世纪五、六十年代,人们就已经对钙钛矿型过渡金属氧化物材料中的超交换作用、双交换作用以及输运特性作过很多的研究工作。但直到近几十年,由于庞磁电阻效应(CMR)发现,该类材料的研究成为了当今材料物理学和凝聚态物理学研究的热点之一。这不仅是因为CMR效应在各种磁性器件中具有重要的潜在应用价值,而且该类材料属于强关联电子体系,自身就包含丰富的物理图像,比如磁场诱导的金属-绝缘转变、轨道有序、电荷有序、相分离现象等,因此探索CMR效应背后的物理机制具有十分重要的意义。在本论文中,我们希望能通过一定的方法探索晶界的结构及其输运特性。在应用中就有望能通过有目的性的改变晶界构造来提高锰氧化物的低场磁阻效应,特别是室温中大的磁电阻的实现。整篇论文共分为四章。第一章介绍了CMR材料的研究进展,对钙钛矿锰氧化物的晶体结构、电子结构及电磁输运特性作了简要概括;阐述了与CMR效应相关的物理机制,重点回顾了近些年人们较多研究的与CMR效应有密切关系的相分离现象以及由于晶界效应而造成的低场磁阻现象;此外,我们还简要概述了稀土锰氧化物中的磁致伸缩效应。第二章主要讨论了钙钛矿La1-xAxMnO3(A=Ca, Sr, Ba)中A位离子的平均半径〈rA〉及尺寸失配度σ2对其结构和电磁特性的影响。实验结果表明, La0.7Ba0.3MnO3多晶样品由于具有大的A位离子失配度σ2,其电磁输运行为与La0.7Ca0.3MnO3及La0.7Sr0.3MnO3有很多差异。其金属-绝缘转变温度TP远小于居里温度TC,并具有较大的剩余电阻。通过SEM图像,发现La0.7Ba0.3MnO3多晶样品的晶粒尺寸要远小于另外两个样品,存在明显的晶界。因此,在La0.7Ba0.3MnO3多晶样品中,晶界效应对其输运行为的影响最大。第叁章制备了多晶和薄膜单晶La0.7Ba0.3MnO3样品,通过比较二者电磁输运特性之间的差异性,得到晶界对样品性质的影响。多晶样品表现出更大的电阻率和更低的金属-绝缘转变温度,并且要比其居里温度低很多。这些特点正是由于多晶中存在的大的晶界效应造成的。利用合适的模型,得到了多晶La0.7Ba0.3MnO3样品中晶界的电磁输运特性,并观察到了新奇的正磁阻现象。我们认为晶界是一个相分离系统,随着温度的降低,晶界中会有铁磁团簇的出现,并形成渗流通道。而晶界的特殊结构决定了La0.7Ba0.3MnO3样品中大的磁致伸缩效应会对其输运行为产生较大的影响,导致了晶界中正磁阻现象的出现。最后,我们通过对晶界中的电磁输运行为的模拟计算,证实了晶界中由于相分离而形成的铁磁团簇低阻通道的确在一定条件下对晶界的输运行为影响巨大。第四章对全文进行了总结并提出了进一步的研究方向。(本文来源于《中国科学技术大学》期刊2010-05-01)

赵纬,龚江宏[8](2007)在《固体电解质材料中的晶界效应》一文中研究指出本文分析了引起并影响固体电解质材料晶界电行为的因素及研究多晶固体电解质材料晶界效应的各种模型,重点讨论了"砖块模型"(brick-layer model)及其适用范围。(本文来源于《稀有金属材料与工程》期刊2007年S2期)

吴艳青,施惠基,牛莉莎[9](2005)在《超塑性变形晶界效应研究综述》一文中研究指出自1934年超塑性现象被发现,一直以其特殊的塑性变形机制而备受关注。本文以对超塑性变形晶界研究为主线,从力学角度总结了近年来研究成果。包括:基于晶界拓扑构造、统计规律以及能量耗散的力学模型;论述了由孔洞损伤导致的超塑性沿晶破坏、晶界结构演化与宏观率敏感性之间的关系;列举了考虑晶界效应的典型超塑性数值模型;总结并讨论了晶界滑移定量表征的重要实验手段,指出超塑性研究中需进一步拓展的领域:多尺度耦合的超塑性力学、材料制备及组合工艺中利用超塑性。(本文来源于《力学进展》期刊2005年04期)

张克实,胡更开[10](2005)在《晶界效应对多晶塑性力学行为影响的初步分析》一文中研究指出试验证实多晶材料的晶粒尺寸对材料的屈服和硬化有很大影响,这种影响可以用Hall-Petch关系来描述,即材料屈服强度与晶粒尺寸的平方根成反比。因此,人们常常用细化晶粒的方法来提高多晶材料的强度。为了弄清多晶材料的力学行为和改进材料设计,对多晶材料中连接晶粒的晶界的作用进行研究是十分必要的。(本文来源于《中国力学学会学术大会'2005论文摘要集(下)》期刊2005-08-01)

晶界效应论文开题报告

(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:

本文在近片层组织TiAl(简称NL TiAl)数值计算中建立了基于Voronoi算法的叁维有限元模型,并引入了晶界的效应,进一步完善了NL TiAl的数值计算工作。基于晶体塑性理论,引入了考虑滑移和应容的晶界本构,发展了更为合理的同时考虑位错滑移、形变孪晶和晶界变形的TiAl本构模型。建立了基于Voronoi算法,能够反映晶群大小、形状、空间取向分布都随机变化的NL TiAl叁维多晶有限元模型,通过在晶群的交界处引入壳单元来描述晶群之间的晶界,并考察了模型尺寸和单元数目对计算结果的影响。在此基础上,进一步将每个晶群划分为若干晶粒,并在晶粒与晶粒之间引入了壳单元,从而更好的反映了NL TiAl的真实微观结构。利用以上两种有限元模型分别对不同温度(室温、500℃、700℃)和不同拉伸应变率(10-3 s~(-1)、320 s~(-1)、800 s~(-1)、1350 s~(-1))下NL TiAl的弹塑性力学行为进行数值模拟。结果显示,两种模型模拟得到的应力应变曲线与试验结果吻合的较好,能够反映NL TiAl在不同温度和应变率下的材料响应。本文还考察了晶界对于材料力学行为的影响。计算结果表明在计入NL TiAl晶界效应后,晶群内的应力分布会发生明显的改变,在晶群晶界附近会产生一定的应力集中。此外,晶群晶界对于孪晶存在一定的阻碍作用,使得晶群晶界附近单元的孪晶体积分数要略低于多晶整体的平均孪晶体积分数。最后对全文工作进行了总结和展望。

(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。

晶界效应论文参考文献

[1].张海娃.高压下Zn_2SnO_4晶体结构相变和电输运性质中的晶界效应[D].吉林大学.2015

[2].卢山.考虑晶界效应的近片层TiAl高温动态力学行为的数值模拟[D].中国科学技术大学.2011

[3].杨洁,张冬梅.高压下β硼电输运行为中的晶界效应[J].通化师范学院学报.2011

[4].田发亮,李兵,杨磊,王晓平,朱弘.晶界效应对钙钛矿La_(0.7)Ba_(0.3)MnO_3多晶材料的磁输运特性的影响(英文)[J].低温物理学报.2010

[5].张广平.层状金属材料断裂行为的尺度与界面/晶界效应研究[J].中国基础科学.2010

[6].王华滔,倪玉山,黎军顽,张文.考虑晶界效应的纳米压痕多尺度模拟[J].机械强度.2010

[7].田发亮.钙钛矿La_(0.7)A_(0.3)MnO_3(A=Ca,Sr,Ba)多晶样品中晶界效应的研究[D].中国科学技术大学.2010

[8].赵纬,龚江宏.固体电解质材料中的晶界效应[J].稀有金属材料与工程.2007

[9].吴艳青,施惠基,牛莉莎.超塑性变形晶界效应研究综述[J].力学进展.2005

[10].张克实,胡更开.晶界效应对多晶塑性力学行为影响的初步分析[C].中国力学学会学术大会'2005论文摘要集(下).2005

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