导读:本文包含了原子扩散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,合金,晶格,原理,系数,尺度,失配。
原子扩散论文文献综述
张恒,黄燕,石旺舟,周孝好,陈效双[1]（2019）在《Al原子在Si表面扩散动力学的第一性原理研究》一文中研究指出为了更好地在Si衬底上外延生长GaN薄膜,需要先生长缓冲层(如AlN),其中能否对起始的金属Al层实现可控生长,将决定最终外延层的材料质量.本文采用基于密度泛函理论的第一性原理计算,理论上模拟计算了金属Al原子分别在清洁的、H原子和Cl原子钝化的Si(100)及Si(111)表面的吸附及扩散动力学行为.研究结果显示,在清洁的Si(100)表面上, Al原子易于吸附在沟槽中Tr位点,沿沟槽呈曲折状扩散;在H钝化、Cl钝化的Si(100)表面上, Al原子易于吸附在二聚体列顶部的H位置,在二聚体列顶部沿直线扩散.在不同方式处理的Si(111)表面, Al原子的最稳定吸附位置相同,均易吸附于第二层Si原子的Top位(T4位点),扩散路径类似,均沿T_4到H_3 (空心位点)的路径扩散.无论是Si(100)还是Si(111)表面, H钝化、Cl钝化处理Si表面均有效降低Al原子的扩散能垒,使Al原子更容易在二维表面上扩散,并通过吸附能的比较以及差分电荷密度图分析,讨论了不同Si表面状态对金属Al原子吸附和扩散行为调制的物理机制.(本文来源于《物理学报》期刊2019年20期）
冉琴,王欢,钟睿,伍建春,邹宇[2]（2019）在《钨中不同构型的双自间隙原子扩散行为研究》一文中研究指出钨作为一种重要的核材料,在辐射环境下的微观演化行为与自间隙原子缺陷的扩散行为密切相关.研究不同构型自间隙原子的扩散行为有助于全面理解材料的微观演化过程.本文采用分子动力学方法重点考察了钨中具有不同构型的双自间隙原子随温度变化的扩散行为.结果表明:彼此互为最近邻的<111>双自间隙原子,随着温度的升高,从一维扩散演变成叁维扩散,在<111>方向保持稳定的最近邻结构;次近邻<111>双自间隙原子在一定温度范围内沿<111>方向一维扩散,当温度高于600 K将解离成两个独立运动的自间隙原子;而叁近邻结构在温度高于300 K就将解离.非平行结构的双自间隙原子在一定温度范围内形成固着性结构,几乎不移动,但在温度高于1000 K时将转化成移动性缺陷.通过将微动弹性带算法获得的自间隙原子迁移能与阿伦尼乌斯关系拟合的结果进行对比,表明了钨中单自间隙原子和双自间隙原子的扩散系数随温度的变化规律不适于用阿伦尼乌斯关系来描述,而线性关系则能合理地描述这一规律.(本文来源于《物理学报》期刊2019年12期）
王翠萍,林远靖,卢勇,魏振帮,张晏清[3]（2019）在《Ni-Nb-Ti叁元系富Ni侧fcc相的互扩散及原子迁移率研究（英文）》一文中研究指出利用EPMA技术测定了Ni-Nb-Ti叁元系富Ni侧合金在1273K下的扩散数据,并使用Whittle和Green方法计算了Ni-Nb-Ti叁元系在1273 K下的互扩散系数。通过DICTRA软件优化得到Ni-Nb-Ti叁元系的fcc相的原子迁移率,运用优化得到的的原子迁移率计算出的互扩散系数与实验数据具有较好的一致性,从而验证了所得的原子迁移率的可靠性。同时通过运用原子迁移率拟合各扩散偶的的浓度-距离曲线和扩散路径,进一步验证了原子迁移率的合理性。(本文来源于《稀有金属材料与工程》期刊2019年06期）
马明明[4]（2019）在《Ga原子在AlGaAs薄膜表面扩散行为的研究》一文中研究指出III-V族纳米半导体材料因其独特的性质,可用于制作高电子迁移率晶体管、激光器、红外探测器等器件,广泛应用于科学科研、医疗以及环境保护等领域。而对于III-V族纳米半导体材料的生长,掌握在不同条件下III-V族原子的运动规律,是获得不同特性材料生长方法的关键。本文利用分子束外延设备采用液滴外延法,以反射式高能电子衍射仪对实验过程进行实时监测,并利用扫描隧道显微镜、原子力显微镜对实验结果进行表征分析,探究了Ga原子在Al_(0.4)Ga_(0.6)As/GaAs薄膜表面的扩散行为。实验探究采用控制变量法,通过改变退火时间、砷压大小、衬底温度以及沉积量四个参数,分析总结了不同条件对Ga原子在Al_(0.4)Ga_(0.6)As/GaAs表面的扩散行为的影响。主要内容如下:(1)在一定温度沉积等量的Ga液滴,零砷压下Ga液滴经历不同的退火时间,随着退火时间的延长,液滴的密度降低,表面逐渐出现纳米孔洞,并随着退火时间的延长占比越来越大;分析表明液滴中Ga原子与表面As原子结合导致液滴垮塌导致纳米孔洞的形成;退火时间存在临界点,未达到临界点时液滴中Ga原子以向外扩散与表面As原子结合为主,达到临界点后,液滴中Ga原子由向外扩散模式逐渐转变为纵向溶蚀衬底模式。(2)在一定温度沉积等量的Ga液滴,Ga液滴在不同大小的砷压晶化下,表面出现纳米孔洞和纳米盘,Ga原子仍具有横向扩散与纵向扩散的行为。Ga原子的扩散距离随砷压的增大而减小,砷压较小时,Ga原子以横向扩散为主;砷压较大的情况下,Ga原子以纵向溶蚀为主。(3)沉积等量的Ga液滴用一定的砷压晶化,温度对Ga原子的影响较为显着。纳米孔洞密度随温度的升高而降低,纳米孔的深度则随温度的升高而增大,同时纳米盘的半径也随温度的升高而增大。因而温度越高,Ga原子的横向扩散与纵向溶蚀能力越强;计算出Ga原子在Al_(0.4)Ga_(0.6)As/GaAs表面沿[1-10]方向和[110]方向扩散激活能分别为0.84eV和0.95eV,呈现出各向异性。(4)在一定温度下时沉积不同沉积量的Ga液滴,用同样大小的砷压晶化,表面形貌特征以纳米孔和纳米盘为主。随着沉积量的增加,纳米孔的各向异性越明显;纳米盘随着沉积量的增大而增加,增大到一定值时趋于平缓,纳米盘的生长由二维生长向叁维生长转变。(本文来源于《贵州大学》期刊2019-06-01）
冯宇超[5]（2019）在《金属在单向拉伸变形下原子扩散的第一性原理计算及高通量建模》一文中研究指出扩散作为固体材料中唯一的物质传递方式,材料中的众多现象和性质都与之密切相关。而对大多材料而言,当其处于服役状态下,不可避免地会有变形产生。单向拉伸变形作为最常见的变形方式之一,探究单向拉伸变形对于材料中原子扩散的影响有着重要的意义。在此背景下,本文针对于单向拉伸变形下fcc金属中空位扩散行为进行了研究与建模,并探究了单向拉伸变形和稀土元素的固溶分别对铁素体中碳原子扩散的影响,主要的研究内容和结论如下:(1)通过第一性原理计算结合NEB(Nudged Elastic Band)方法,计算得到了在不同程度单向拉伸变形(1%,2%,3%,4%,5%)下的24种fcc金属(Ag,Al,Au,Ca,Co,Cu,Fe,Hf,Ho,Ir,Li,Mg,Na,Ni,Pb,Pd,Pt,Re,Ru,Sc,Tb,Th,Ti,Zr)中,当空位沿着不同路径扩散时的空位扩散能(Hvm)。研究发现空位垂直于单向拉伸的方向进行扩散时的Hvm值小于其沿着单向拉伸方向扩散时的Hvm值。说明在fcc金属中,空位(原子自扩散)更愿意沿着垂直于单向拉伸变形的方向进行扩散。(2)通过将原子尺度的空位扩散能(Hvm)同材料的宏观力学性质(原子体积V0,体积模量B0,泊松比v)相联系,建立了fcc金属中空位扩散的第一性原理高通量计算模型。该空位扩散模型不用经过繁琐费时的过渡态搜索,仅需计算金属的原子体积V0,体积模量B0以及泊松比v便能快速准确地预测fcc金属中的空位扩散能。经验证空位扩散模型不仅适用理想无变形的fcc金属,还能够预测处于单向拉伸变形下fcc金属中的空位扩散能。因此,该空位扩散模型可应用于材料的高通量计算。(3)探究了单向拉伸变形对于铁素体中碳原子扩散的影响,研究发现类似于fcc金属中空位的扩散,铁素体中的碳原子倾向于沿着垂直于单向拉伸变形的方向进行扩散。此外,本论文还探究了固溶稀土元素(Sc,Y,La,Ce,Pr,Nd,Pm,Sm,Gd,Tb,Dy,Ho,Er,Tm,Yb,Lu)对于铁素体中碳原子的影响。计算发现铁素体中稀土元素的加入,将抑制碳原子固溶于距离稀土元素最近邻的八面体间隙位;促进碳原子固溶于距离稀土元素次近邻以及第叁近邻的八面体间隙位,并形成势阱将碳原子束缚于这两个位置,从而起到抑制铁素体中碳原子扩散的作用。(本文来源于《中国科学技术大学》期刊2019-05-01）
吴亚楠[6]（2019）在《Mg-X(X=Pd,Ni,Nb,Ti)金属界面的稳定性和原子扩散机制的理论研究》一文中研究指出金属镁有着较高的储氢容量,氢的重量密度可达到7.6wt%,体积密度可达110g/L,能量密度可达9MJ/kg,并且镁在自然界储量丰富,可以通过岩石提取和海水提取等方式得到,成本较低,有望成为未来商业储氢的材料。实验表明,在金属镁与过渡金属形成的界面处往往有着较高的电荷密度,使得界面处的储氢能力更强。因此,金属镁与过渡金属界面的研究对镁基合金的储氢机理有着重要的科学意义。在第一章绪论,我们介绍了镁金属材料的概况,以及其储氢特性,并对镁与过渡金属的界面研究状况进行了介绍。第二章我们对界面以及界面理论模型处理晶格失配问题的困难,以及相应的一些处理方法(包括本文的方法)做了介绍。另外对基于密度泛函理论的第一性原理方法、相关计算软件VASP和过渡态理论进行了简要的介绍。在第叁章,通过运用第一性原理计算的方法,我们对金属镁与X(X=镍、钯、钛、铌)四种金属的界面的稳定性和电子特性进行了系统的研究。镁与X界面的最优结构通过晶格常数、晶胞面积、晶胞形状等晶格失配最小化得到,对于界面两侧的晶格匹配主要采用了扩胞法和插值法得到共同晶格常数,通过平移法可以得到界面处的最优原子相对位置结构,界面层的间距选取两相材料原子层的平均值并进行优化得到。界面处的电荷转移情况主要与界面处原子相互作用有很大关系。镁与互溶材料形成的界面比与不互溶材料形成的界面更稳定,我们通过对分波态密度和差分电荷密度的分析,更直观地得到影响界面稳定性因素。研究结果表明Mg与互溶材料形成的界面比与不互溶材料形成的界面更稳定。在晶胞晶格常数相同的条件限制的情况下,Mg-Ni,Mg-Pd,Mg-Ti,Mg-Nb的最佳晶胞面积匹配比率分别为4:7,3:4,7:9和9:4,他们对应的界面能分别为-0.01 J/m~2,-0.9 J/m~2,0.5 J/m~2以及0.9 J/m~2。经过程序系统的对晶格搜索和匹配,我们排除a=b的条件限制以后,得到7:8的Mg-Ti界面结构有着更低的界面能0.4 J/m~2。在第四章,我们对金属镁与镍、钯、钛、铌四种金属的界面处原子混合效应进行了系统的研究。我们发现界面处的原子互溶由于能够改变界面处的应变压力和化学键的相互作用,原子混合效应会影响界面处的应变效应,对界面结构稳定性有着重要的影响。特别是在界面应变大的情况下,界面处原子互溶能有效降低界面能。如对于失配率较大的Mg-Ni界面,界面处16.7%的原子互溶能够将应变从-5.52%降低到-0.1%。同样,大失配率下的Mg-Pd界面25%的原子互溶能够将界面应变从-6.2%降到-0.03%。基于前面有关镁和其他金属界面的研究,我们选取了与镁为互溶材料的钯与之形成镁-钯界面,并研究其界面处的原子扩散效应以及镁-钯界面处原子扩散的势垒。在空位的协助下,界面处的原子扩散势垒约为0.94 eV,在温度达到590K时扩散系数可达到10~(-12)m~2/s。(本文来源于《华南理工大学》期刊2019-04-11）
王枭,于晓华,李晓宇,刘成,钟毅[7]（2019）在《纯Fe表面机械研磨处理对Ti原子扩散特性影响的第一性原理计算及实验验证》一文中研究指出基于密度泛函理论的第一性原理方法,计算了空位对纯Fe晶格常数、局域态密度和热力学参数的影响规律,结合Ti原子在纯Fe中的过渡态搜索,阐明了空位对纯Fe表面Ti原子扩散特性的作用机制。模拟计算表明,引入空位后,体系晶格常数和局域态密度减小,Helmholtz自由能和结合能降低,声子振动内能、熵值和等容热容增加。bcc-Fe的3×3×3超胞含一个空位和两个空位时Ti原子的扩散势垒分别为0.659 eV和0.353 eV。不同温度下体系的扩散系数表明,纯Fe经表面机械研磨处理(SMAT)后,其在673 K即可达到未机械研磨时1 073 K的Ti原子扩散效果。在实验验证环节,借助扫描电镜(SEM)、能谱(EDS)仪和X射线衍射(XRD)仪观察及表征了Fe试样经SMAT处理和673 K双层辉光等离子渗Ti处理后的微观组织、截面元素分布及渗层物相结构。结果表明,增加空位浓度可以有效降低等离子渗钛温度,纯Fe表面生成了12μm左右的渗Ti层。本工作可为通过调控空位浓度实现低温渗钛的研究提供参考。(本文来源于《材料导报》期刊2019年06期）
王永平,丁子君,朱宝,刘文军,丁士进[8]（2019）在《TaN薄膜的等离子体增强原子层沉积及其抗Cu扩散性能》一文中研究指出使用Ta[N(CH3)2]5和NH3等离子体作为反物用等离子体增强原子层沉积工艺生长了TaN薄膜,借助原子力显微镜、X射线光电子能谱、四探针和X射线反射等手段研究了薄膜的性能与工艺条件之间的关系。结果表明,TaN薄膜主要由Ta、N和少量的C、O组成。当衬底温度由250℃提高到325℃时Ta与N的原子比由46:41升高到55:35,C的原子分数由6%降低到2%。同时,薄膜的密度由10.9 g/cm3提高到11.6 g/cm3,电阻率由0.18Ω?cm降低到0.044Ω?cm。与未退火的薄膜相比,在400℃退火30 min后TaN薄膜的密度平均提高了～0.28 g/cm3,电阻率降低到0.12～0.029Ω?cm。在250℃生长的3 nm超薄TaN阻挡层在500℃退火30 min后仍保持良好的抗Cu扩散性能。(本文来源于《材料研究学报》期刊2019年01期）
刘兴军,余涌,卢勇,杨应来,王翠萍[9]（2018）在《Co-Cr-V叁元系富Co侧fcc相的互扩散及原子迁移率参数研究（英文）》一文中研究指出本研究制备了一系列Co-Cr-V合金,在1200℃下扩散处理259 200 s。利用电子探针显微分析(EPMA)技术测定了各扩散偶的浓度-距离曲线,并根据测得的浓度-距离曲线用Whittle and Green方法计算了Co-Cr-V叁元系在1200℃下的互扩散系数。基于本研究的实验数据和文献报道的热力学信息和相关子二元系的动力学参数,利用DICTRA软件优化得到Co-Cr-V体系fcc相的原子迁移率参数。运用优化得到的原子迁移率参数计算互扩散系数,并与实验数据比对,取得较好的一致性,从而验证了所得迁移率参数的可靠性。同时运用该迁移率参数计算了各扩散偶的浓度-距离曲线和扩散路径,计算结果与实验数据均符合良好,进一步验证了参数的合理性和准确性。(本文来源于《稀有金属材料与工程》期刊2018年11期）
梅开,李军伟,王宁飞[10]（2019）在《液体燃料碳原子数对微尺度扩散火焰特性的影响》一文中研究指出为了解微尺度扩散火焰燃烧特性,选用正戊烷、正庚烷、正辛烷、正癸烷、正十二烷五种不同液体烷烃,进行燃烧实验。结果表明:火焰在不同流量下会呈现球型、椭球型、细长型、聚积型以及喷射型;燃料含碳越多,其火焰燃烧极限越小。对于每种烷烃,火焰高度H与Re都呈线性正相关,燃料含碳量越多,火焰高度H随Re变化越小;Roper火焰长度预估模型对于液体烷烃同样适用,实验所得数值与模型的误差在25%以内。火焰管壁温度随流量增大而降低,火焰温度随流量增大而升高,火焰温度与火焰形态有关;不同燃料的管壁温度和火焰温度都随含碳量增大而降低。(本文来源于《推进技术》期刊2019年03期）
原子扩散论文开题报告
（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：
钨作为一种重要的核材料,在辐射环境下的微观演化行为与自间隙原子缺陷的扩散行为密切相关.研究不同构型自间隙原子的扩散行为有助于全面理解材料的微观演化过程.本文采用分子动力学方法重点考察了钨中具有不同构型的双自间隙原子随温度变化的扩散行为.结果表明:彼此互为最近邻的<111>双自间隙原子,随着温度的升高,从一维扩散演变成叁维扩散,在<111>方向保持稳定的最近邻结构;次近邻<111>双自间隙原子在一定温度范围内沿<111>方向一维扩散,当温度高于600 K将解离成两个独立运动的自间隙原子;而叁近邻结构在温度高于300 K就将解离.非平行结构的双自间隙原子在一定温度范围内形成固着性结构,几乎不移动,但在温度高于1000 K时将转化成移动性缺陷.通过将微动弹性带算法获得的自间隙原子迁移能与阿伦尼乌斯关系拟合的结果进行对比,表明了钨中单自间隙原子和双自间隙原子的扩散系数随温度的变化规律不适于用阿伦尼乌斯关系来描述,而线性关系则能合理地描述这一规律.
（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。
原子扩散论文参考文献
[1].张恒,黄燕,石旺舟,周孝好,陈效双.Al原子在Si表面扩散动力学的第一性原理研究[J].物理学报.2019
[2].冉琴,王欢,钟睿,伍建春,邹宇.钨中不同构型的双自间隙原子扩散行为研究[J].物理学报.2019
[3].王翠萍,林远靖,卢勇,魏振帮,张晏清.Ni-Nb-Ti叁元系富Ni侧fcc相的互扩散及原子迁移率研究（英文）[J].稀有金属材料与工程.2019
[4].马明明.Ga原子在AlGaAs薄膜表面扩散行为的研究[D].贵州大学.2019
[5].冯宇超.金属在单向拉伸变形下原子扩散的第一性原理计算及高通量建模[D].中国科学技术大学.2019
[6].吴亚楠.Mg-X(X=Pd,Ni,Nb,Ti)金属界面的稳定性和原子扩散机制的理论研究[D].华南理工大学.2019
[7].王枭,于晓华,李晓宇,刘成,钟毅.纯Fe表面机械研磨处理对Ti原子扩散特性影响的第一性原理计算及实验验证[J].材料导报.2019
[8].王永平,丁子君,朱宝,刘文军,丁士进.TaN薄膜的等离子体增强原子层沉积及其抗Cu扩散性能[J].材料研究学报.2019
[9].刘兴军,余涌,卢勇,杨应来,王翠萍.Co-Cr-V叁元系富Co侧fcc相的互扩散及原子迁移率参数研究（英文）[J].稀有金属材料与工程.2018
[10].梅开,李军伟,王宁飞.液体燃料碳原子数对微尺度扩散火焰特性的影响[J].推进技术.2019
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