马氏体相变的微观理论—LASER模型 Ⅰ.基本概念和简单统计模型

提出马氏体相变的非平衡量子统计理论,考虑到了马氏体相变的特殊性:本身为远离热平衡相变,但马氏体相处热力学支。这需要合理应用激光物理、耗散结构理论、经典统计和量子体系的哈密顿动力学。本文建立一个简单的统计模型以说明电子-晶格强耦合体系的跃迁特征。非平衡统计部分由Master方程在声子表象中研究。导出的熵变式表明integral from n=path dS<0过程在形成粒子数反转中起关键作用,并示出在何种条件下,晶格原子跃迁特征由各个原子散乱跳越变为相干声子驱动的所有原子的协同跃迁。分折了马氏体相变的“声Laser”工作机理和激光阈的差别,并指出二者的基本原理一致。     

马氏体相变的微观理论——Laser模型——Ⅲ.量子理论——2.软模理论

按照前面论文发展的“Laser模型”研究路线,本文对发生马氏体相变的晶体作了动力学稳定性分析。这可提供一个框架,在此中我们可理解预马氏体相变软模的微观起源。可用一伪简谐哈密顿量来说明此软模的原子机理。此哈密顿量的电子-声子相互作用是采取一点阵散射模型处理的,并导出一新的重整化频率式。此式说明在两个温度区域存在着两种软模:1、T>T_0,一般软模;2,T相似文献   

FeMnSiCrNi形状记忆合金中应力诱发ε马氏体逆相变的TEM研究

利用透射电镜观察了Fe 1 8Mn 5Si 1 0Cr 4Ni记忆合金中诱发ε马氏体在逆相变过程中的微观组织变化 ,对ε→γ逆相变进行了研究 在应力诱发γ→ε马氏体相变过程中 ,形成了两种不同形态的ε马氏体 ,它们的逆相变表现不同的特征 对于单片状ε马氏体 ,逆相变的进行较容易 ,且易实现晶体学完全可逆 ;对于由多层组成的宽ε马氏体带 ,逆相变较困难 ,不易获得晶体学完全可逆     

FeMnSiCrNi形状记忆合金中应力诱发ε马氏体逆相变的TEM研究

利用透射电镜观察了Fe 1 8Mn 5Si 1 0Cr 4Ni记忆合金中应力诱发ε马氏体在逆相变过程中的微观组织变化 ,对ε→γ逆相变进行了研究 在应力诱发γ→ε马氏体相变过程中 ,形成了两种不同形态的ε马氏体 ,它们的逆相变表现出不同的特征 对于单片状ε马氏体 ,逆相变的进行较容易 ,且易实现晶体学完全可逆 ;对于由多层组成的宽ε马氏体带 ,逆相变较困难 ,不易获得晶体学完全可逆     

再评马氏体相变的切变学说

从表面浮凸现象、切变模型、切变能量、切变阻力、相变驱动力等多角度综合分析了马氏体的切变机制的缺陷,指出：表面浮凸是试样表面的过冷奥氏体转变的一种普遍现象,马氏体表面浮凸与珠光体、贝氏体的浮凸比较,没有特殊之处,马氏体相变切变机制缺乏实验依据.所有的马氏体切变模型均不能与实际完全符合,以位向关系来设计切变模型缺乏实验基础.钢中马氏体相变的驱动力约为（1.18-1.714）×10^3J.mol-1.按照各种切变模型进行切变需要极大的切变能量,在（208-320）×10^3J.mol-1之间,为相变驱动力所不及.按照切变机制完成马氏体相变,其阻力太大,约2.335×10^3J.mol-1,因此相变驱动力难以克服相变阻力完成切变过程.这种切变机制得不到符合实际晶格参数的马氏体晶体和亚结构.需要研究马氏体相变的新机制.     

高速硬切削表面白层马氏体相变

基于白层相变机理建立了硬切削过程产生的切削热影响下淬硬GCr15钢白层马氏体临界相变温度MS的模型,并结合马氏体分数模型计算白层的理论马氏体分数。将模型计算得到的马氏体分数与实验测得的马氏体分数相对比,结果表明:理论计算的马氏体分数高于实验测量值。白层内马氏体形成时受切削热与塑性变形的耦合影响,结合透射电镜实验结果,揭示了切削速度与后刀面磨损量对白层内马氏体分数的影响规律。     

马氏体临界晶核的研究

应用Axiovert-25CA型金相光学显微镜和QUANTA-400环境扫描电镜对几种材料马氏体相变时的形核地点和形态进行了观察,发现马氏体不仅可在奥氏体晶粒内部形核,而且可在晶界、相界面等处形核.研究了马氏体晶核形成时的能量变化规律,计算了马氏体晶核的临界尺寸、形核功.马氏体临界晶核尺寸约为7～20 nm,形核功约为200～600 J·mol-1.     

FeMnSiCrNi形状记忆合金中应力诱发ε马氏体逆相奕的TEM研究

利用透电镜观察了Ｆｅ－１８Ｍｎ－５Ｓｉ－１０Ｃｒ－４Ｎｉ记忆合金中应力诱发ε马氏体在逆相变过程中的微观组织变化，对ε→γ逆相变进行了研究，在应力诱发γ→ε马氏体相变过程中，形成了两种不同形态的ε马氏体，它们的逆相变表现出不同的特征，对于单片状ε马氏体，逆相变的进行较容易，且易实现晶体学完全可逆；对于由多层组成的宽ε马氏体带，逆相变较困难，不易获得晶体学完全可逆。     

马氏体相变的微观理论——Laser模型 Ⅱ.量子理论——1.基本方程

本文进一步发展了“Laser模型”,研究是基于对Burn-Oppenheimer近似下的固体薛定谔方程和非绝热近似算符的跃迁矩阵进行的量子理论处理。离子振动势由电子态的本征值E(R)给出,它可分成由d电子特征和电子动力学相关性(电子动态相关)决定的本征势和“声辐射”与物质相互作用引起的微扰势。微扰使之恢复了高对称,此对称的畸变是由于倾向于取低对称的本征势造成的。     

γ-Fe-X(Ni,Mn)系的价电子结构和马氏体相变

本文根据“固体与分子的经验电子理论”对γ-Fe-Ni和γFe-Mn固溶体在马氏体相交温度下的价电子结构及磁矩结构进行了分析。结果表明;γ-Fe-X(Ni,Mn)中共价电子数在总价电子中所占的比例η与马氏体相变驱动力ΔGα-M之间存在很好的对应关系。从而揭示了马氏体相变驱动力决定下晶体原子间结合强弱的物理本质。     

First principles study on electronic structure and optical properties of quaternary arsenide oxides YZnAsO and LaZnAsO

The electronic structure and optical properties of the tetragonal phase quaternary arsenide oxides YZnAsO and LaZnAsO were studied using density-functional theory(DFT) within generalized gradient approximation(GGA).The band structure along the higher symmetry axes in the Brillouin zone,the density of states(DOS) and the partial density of states(PDOS) were presented.The calculated energy band structures show that both YZnAsO and LaZnAsO are indirect gap semiconductors with band gap of 1.173 1 eV and 1.166 5...     

Electronic structure of FCC phase in Fe-Mn-Si based shape memory alloys and its stability

The relationship between the electronic structure of FCC phase in Fe-Mn-Si alloy and its stability has been studied by using the discrete variational method based on the first principle. The reason why Mn and Si elements have different influences on the stacking fault energy may be related to the electron concentration ( e/a). Si reduces the hole number of 3d band while Mn is rather complicated . The binding energy has been calculated and the experimental results that martensite start temperature (Ms) varies with Si and Mn are explained. When the external stress is exerted in three directions, the electronic structure, the total density of states, the energy gap at Fermi energy level( EF) and the energy degeneracy will change into other states. When the different external stresses are exerted in one direction, 3d or 4s orbital occupations of the central atom decrease, the partial density of states seems to be thinner and its peak increases at EF, the bond orbit shrinks in the direction of the external st     

掺氮3C-SiC电子结构的第一性原理研究

采用广义梯度近似方案处理电子间相互作用的交换关联能量泛函,电子波函数采用平面波基矢展开,并采用超软赝势近似离子实与价电子间相互作用,对掺氮(3×3×3)3C-SiC超晶胞电子结构进行了第一性原理研究．对不同掺氮浓度3C-SiC超晶胞的能带结构和态密度进行计算,结果表明氮原子的2p态和2s态分别占据价带顶和导带底,随着掺杂浓度的增加,导带底和价带顶的位置逐渐向低能端移动,导带底移动速度要大于价带顶,导致禁带宽度减小．     

A density functional theory study of the geometric and electronic structure of MgF2 (110) surface

Ab initio density functional theory (DFT) was employed to study geometric and electronic structure of MgF2 (110) surface. Three different clean surface models have been considered. The results show that the surface terminated with one-layer F has the smallest relaxation and the lowest surface energy, which indicates this model is the most energetically favorable structure of MgF2(110) surface. Furthermore, the electronic properties are also discussed from the point of density of states and charge density. Analysis of electronic structure shows that the band gap of the surface is significantly narrowed with respect to the bulk. The electrons of the surface exhibit strong locality and larger effective mass.     

普适化坐标系下的FDTD算法及实现

时域有限差分(FDTD)算法在光子晶体理论研究中获得了较为广泛的应用,但它在处理一些非均匀、非正交问题时,计算耗时量大,计算效率低.研究了普适化坐标下的光子晶体理论研究方法,对常用的基于笛卡尔坐标系的FDTD算法作了扩展,并设计了一个可以计算一维到三维光子晶体的能带结构和态密度的软件.主要介绍了普适化坐标系下FDTD算法的程序实现,并简要描述了GCFE软件的设计思路.给出了利用该软件计算得到的立方和六角结构的光子晶体光纤的能带结构和光子态密度的结果,与其他研究者报道的结果相吻合.     

Martensitic nucleation mechanism

A sort of special dislocation configuration was deformation-induced in an Fe-Ni-V-C alloy by in-situ elongation tests of TEM. The cooling in-situ observations, as well as the SADPs from the region of the special dislocation configurations, proved that they are martensitic nuclei. In martensitic transformation, a nucleus changed into a small martensitic sub-plate, and a group of parallel sub-plates that formed from a group of parallel nuclei made up a big martensitic plate Martensitic transformation involved opposite shear between adjacent martensitic nuclei. By using the reduced-cell method, the crystallographic structure of observed martensitic nuclei was indexed as a face-centered orthogonal (FCO) lattice, which was explained by the nucleation mechanism proposed by the present authors. The crystallographic analysis confirmed that the defect faulting involved in martensitic nucleation took place among three close pakked planes, instead of between two adjacent planes as an ordinary stacking fault.     

顺式聚乙炔中的次近邻电子相互作用

采用数值计算的方法,研究了次近邻电子跳跃作用对顺式聚乙炔(Cis-PA)的能谱、电子束缚态和双极化子附近的二维局域振动模的影响．与基本哈密顿的计算结果比较发现：Cis-PA能谱的电子-空穴对称性被解除,与实验结果相吻合;各种激发态的电子束缚态数目发生了改变,双极化子晶格附近的局域模的频率和数目都与次近邻电子跳跃作用有关．     

双各向同性介质中并矢格林函数的本征展开法和应用

首先引入了柱坐标系中的广义矢量波函｛Ｖ（ｈ），Ｗ（ｈ）｝，分别导出了圆柱和椭圆柱坐标系中双各向同性介质的并矢格林函数本征展开式．应用散射叠加法，给出了含源双各向同性介质圆柱位于另一种双各向同性介质中的并矢格林函数．由于互易手征介质和一般介质均为双各向同性介质的特殊情形，因此，文中所给出的公式具有更广泛的适用性．国家自然科学基金     

KTa0.5Nb0.5O3电子结构的第一性原理研究

用全电势线性缀加平面波法（FLAPW）计算了KTa0.5Nb0.5O3铁电相和顺电相的态密度、能带结构。通过对两相态密度的对比分析发现，在铁电相，钽原子的d电子和氧原子的2p电子以及铌原子d电子与氧原子的2p电子之间存在强烈的轨道杂化，对能带的分析也得出同样的结论，这种轨道杂化对KTa0.5Nb0.5O3铁电性的稳定有着重要的意义。钽原子在四方铁电体KTa1-xNbxO3中的作用与在纯钽酸钾中的作用有明显的差别。     

钢中马氏体形态变化的临界现象与马氏体形核

本文提出了淬火钢中常见的(111)r,(225)r及“隐晶”等三种马氏体形态变化的临界现象的数学模式.诸形态均存在各自的原始奥氏体临界晶粒直径D_c与奥氏体中临界固溶碳原子浓度C_c的数学关系D_c~(-1/2)=((τ_s~e)/k-(140/k)C_c)形态给定时,奥氏体的临界切变屈服强度τ_s~c及Hall-petch斜率k均为定值,并可用它们标识形态变化的临界现象.实验已初步证实此模式的可靠性,并测定了诸形态的τ_s~c及k值.对诸形态k值分析表明,(111)r与(225)r马氏体均为晶界源位错形核,但柏氏矢量前者仅为后者的一半.“隐晶”马氏体形核不但包括晶界位错源模式,还包括切模量降低的、很可能是“局部较模”这种形核模式.这使核密度显著增加,从而形成“隐晶”态马氏体.