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物态方程的分子动力学研究

本文讨论了用分子动力学方法研究物态方程的基本思想。用自编  (本文共7页) 阅读全文>>

西北师范大学
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氧化镁晶体高压物性的壳层模型研究

作为地球下地幔的重要组成矿物之一,氧化镁在压力高达227 GPa时都始终以岩盐结构稳定存在,研究它的高压物性对解释地幔内部地震波速的变化以及构造地球内部矿物学理论模型具有重要作用。在对作用势可靠性验证的基础上,论文首先利用壳层模型计算机模拟方法对氧化镁晶体的P-V-T状态方程进行了数值计算。为了考虑氧化镁晶体中非中心力的影响,同时引入了呼吸壳层模型。温度300 K时模拟的氧化镁体积压缩率和实验值基本一致,且模拟的状态方程和实验值吻合很好。在0~3500 K和0~200 GPa的温度压力范围内,进一步模拟了氧化镁的状态方程,发现对于等温压缩情况、模拟体积在高温低压时受压力变化的影响很大,而等压线表明在低压时模拟体积随温度的变化很快,高压时(约100 GPa)T-V关系接近线性变化。其次利用引入壳层、呼吸壳层模型的分子动力学结合离子间相互作用势模拟了氧化镁的体积弹性模量。通过计算300 K和2000 K时等温体积弹性模量随压缩比率和...  (本文共73页) 本文目录 | 阅读全文>>

国防科学技术大学
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高温稠密物质结构及状态方程的研究

在密度泛函理论(DFT)框架下,针对高温稠密、中温稠密、低温常态等不同的物理条件,采用Thomas-Fermi模型(TF)、平均原子模型(AA)、广义梯度近似模型(GGA)和局域密度近似模型(LDA)等不同能量密度泛函形式,描述了物质的电子结构。在适当描述电子结构的基础上,计算原子(或者离子)之间的相互作用,根据计算得到的相互作用,利用经典分子动力学方法分别对物质的离子结构及其物态方程进行描述;在过渡区域采用经典的分子动力学方法研究固体的熔化和等离子体的成核过程。首先对交换作用分别采用广义梯度近似(GGA)和局域密度近似(LDA),用缀加平面波加局域轨道方法(APW+lo),对金和铝的面心立方晶格结构(fcc)、体心立方晶格结构(bcc)和六角密堆积晶格结构(hcp)在固体状态下的电子结构及固-固结构相变进行了计算,并分别给出了金和铝在绝对零度(不考虑晶格振动的贡献)时的物态方程数据。对金在不同晶格结构(fcc、bcc、hcp)...  (本文共135页) 本文目录 | 阅读全文>>

《电子制作》2014年10期
电子制作

金属Be物态方程的分子动力学模拟

金属Be是一种在武器系统、航天、原子能等工业领域中有着很广泛应用的战略性材料。本文利用MEAM势,采用分子动...  (本文共1页) 阅读全文>>

西北师范大学
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ZnO和MgO物态方程的计算机模拟研究

本论文简要综述了国内外关于材料物态方程及其热力学特性的研究现状和最新进展,以地球下地幔重要组成物质MgO和ZnO晶体材料为研究对象,利用分子动力学(MD)方法和Buckingham经验对势,并结合不同的势能模型对高温高压下的MgO和ZnO岩盐结构物态方程及热力学特性进行了模拟计算。比较研究了温度在300~3000K、压力在0~150GPa范围内,MgO摩尔体积(V_(mol))、压力(P)和温度(T)之间的关系,即狭义意义上的物态方程;预测了温度在300~3000K、压力在0~150GPa范围内,MgO热膨胀、定压热容和等温体模量等特性;另外还计算和预测了300~2273K和0~50GPa温压范围内ZnO岩盐结构的狭义物态方程及其热力学特性参数,并对这两种材料的物态方程及热力学特性给出了一些规律性的认识。首先用MD方法对ZnO岩盐结构的物态方程及其等温体模量B_r、热膨胀系数α_P和热容C_P热力学参量进行了数值计算,并对其在高...  (本文共66页) 本文目录 | 阅读全文>>

西北师范大学
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高温高压下ZnO和GaN材料热力学特性的分子动力学研究

简要介绍了国内外关于材料热力学特性的研究现状及最新进展,确定ZnO和GaN晶体材料作为研究对象,利用分子动力学(MD)方法和Buckingham经验对势模型对ZnO岩盐结构和GaN闪锌矿结构高温高压下的热力学特性进行了数值模拟,检验了相互作用势模型的可靠性;研究了0~150GPa压力范围内ZnO岩盐结构和GaN闪锌矿结构以及地球下地幔组成物质MgO的熔化特性;预测了300~3000K和0~150GPa的温压范围内ZnO岩盐结构和GaN闪锌矿结构的等温体模量和热膨胀特性,同时对GaN闪锌矿结构的热容及Grüneisen参数作了计算,对这两种材料热力学特性给出了一些规律性认识。首先对ZnO闪锌矿结构常压下的熔化进行MD模拟,发现存在过热熔化现象,通过与实验(2248K)比较得到其过热48%的结论,然后利用该结论修正得到了岩盐结构的ZnO和闪锌矿结构的GaN在常压下的熔化温度以及ZnO的高压熔化相图。岩盐结构的ZnO和闪锌矿结构的Ga...  (本文共76页) 本文目录 | 阅读全文>>