Pb0．5Sr0．5TiO3精细结构的第一性原理分析

在广义梯度近似下,采用基于密度泛函理论框架下的第-性原理和虚拟晶体近似(VCA)方法,计算了Pb0.5Sr0.5TiO3(PST)电子结构及其属性.分析了PST固溶体总体能量变化趋势,确定了A位离子在铁电相的平衡构型.计算结果表明:在PST固溶体中,当Ti原子相对于氧八面体沿[001]方向发生约0.012 nm偏心位移,PST出现能量极小值.O 2p和Ti 3d轨道的强杂化以及部分O-Pb和O-Sr轨道杂化间接增强了TiO6八面体的畸变,体系总能量降低,促进了PST铁电畴变的形成.     

亚稳态化合物Ce_2Fe_(23)B_3的结构与磁性

研究了非晶态Ce_2Fe_(23)B_3合金的晶化以及亚稳态化合物Ce_2Fe_(23)B_3的结构与磁性XRD分析证实,Ce_2Fe_(23)B_3为bcc结构,晶格常数α=1.417nm由Ce_2Fe_(23)B_3的室温Mossbauer谱,确定不同Fe位Fe原子磁矩的大小依次为:μFe(48e_1)>μFe(48e_2)>μFe(48e_3)>μFe(16c)>μFe(24d),平均每个Fe原子和Ce原子的磁矩分别为1.94和0.85μB     

Nd—Fe—B原子团电子结构

采用自洽场多里散射波Xα方法计算了Nd2Fe(14)B永磁体中Nd3Fe6B结构单元的电子结构,给出了能谱、Hellmann－Feynman力以及电场梯度,讨论了轨道间相互作用及Hellmann-Feynman和电场梯度与各向异性的关系,着重指出硼原子的作用机制。     

密度泛函理论研究三(2-吡啶基甲基)胺的阴离子键合和识别特性（英文）

采用杂化密度泛函理论B3LYP方法在6-31G(d.p)水平对三(2-吡啶基甲基)胺(TPMA)及其卤素阴离子复合物进行结构优化。在复合物的形成过程中,通过计算几何结构参数、电荷布居、前线轨道和热力学参数,深入研究了主体分子和卤素阴离子(F和C1~-)之间的超分子作用。研究结果表明,TPMA识别卤素阴离子是一个自发反应。在复合物的形成过程中,主体分子的前线轨道与客体阴离子发生了相互作用。电子从卤素阴离子的HOMO轨道转移到主体分子的LUMO轨道。并且,形成的TPMA-F~-复合物比TPMA-C~-更为稳定,这一计算结果与文献报道的TPMA阴离子识别实验结果相一致。     

一水硬铝石(α-AlOOH)及其(010)表面的密度泛函研究

采用基于密度泛函-赝势的量子化学方法研究了一水硬铝石(α-AlOOH)晶体及其(010)表面的原子和电子结构.研究表明: GGA-PBE几何优化得到的晶体结构参数与实验测定数据相符; 通过体相原子间重叠布局分析确定了α-AlOOH(010)表面最容易解理的位置; 通过一系列测试计算选择原子层数为4, 真空层厚度为7.5的slab模型模拟α-AlOOH(010)表面, 结果表明表面原子发生弛豫, 且驰豫表面的表面能为0.491J/m2; 根据表面态密度分析、表面原子排布情况和前线轨道理论推测, 阴离子捕收剂很难与一水硬铝石(010)的表面Al原子间发生化学作用, 却容易与水硬铝石(010)的表面H原子相互作用.     

Zr(0001)表面氢吸附机理的第一性原理研究

利用基于密度泛函理论的第一性原理,采用平面波赝势方法,研究了H₂分子在Zr(0001)晶面的表面吸附。通过研究Zr(0001)/H₂体系的吸附能、稳定吸附构型和电子结构,阐明了Zr(0001)表面吸氢反应的微观机制。结果表明：H₂分子在Zr(0001)表面的最稳定吸附位为面心立方(fcc)位,其吸附能为0.899eV,解离的H原子最终稳定吸附在Zr(0001)表面的穴(hollow)位和面心立方(fcc)位。被吸附H原子与Zr(0001)表面间出现了大量的电荷转移,同时,H原子的1s轨道和Zr原子的5s、4d轨道出现杂化,表明H₂分子解离吸附后H原子与表层Zr原子间同时存在离子键和共价键。此外,研究了覆盖度对吸附能的影响,吸附能随覆盖度的增大而增大,当覆盖度达到4/5ML时,氢分子解离后有一半的氢原子吸附到Zr(0001)的亚表面。     

乙氧羰基硫代氨基甲酸酯与Cu+离子作用的量子化学计算和FTIR光谱

乙氧羰基硫代氨基甲酸酯(EECTC)最高占据分子轨道(HOMO)主要由硫代羰基中硫原子的px和py轨道组成;最低未占据分子轨道(LUMO)由官能团-O-C(=O)-N-C(=S)-O-中各原子的pz轨道组成,为共轭π键,具有接受和分散电子对的能力.Cu 离子的电子结构为t6e4,具有反馈d电子对的能力.因此,当EECTC与Cu 离子反应时,EECTC可向Cu 离子提供其硫代羰基中硫原子的电子对,形成σ键,而得到电子的Cu 离子也可向EECTC的LUMO提供d轨道电子,形成反馈π键.EECTC及其与Cu 离子的反应产物Cu(EECTC')在HF/3-21G(D)和B3PW91/6-31G(D)水平的量子化学计算和FTIR光谱数据结果表明,EECTC通过其C=S硫原子和C=O氧原子与Cu 离子结合,生成六员环螯合物,同时N-H键断裂,释放出H 离子.     

合成Ba(Mg1/3Na2/3)O3纳米粉末的溶胶凝胶工艺与电子结构表征方法

以Na2O5作为起始物,通过热碱反应与钽离子反应,通过浓度控制,清除钠离子工艺后,得到优质Na2O5·nH2O胶体;然后与Ba,Mg醋酸盐计量混合得到凝胶,经820℃,1 h热处理后,制得BMT纳米粉末,进一步烧结后得到BMN纳米陶瓷,其相致密度达到98.2%,微波介电性能Q=10397(频率1.45GHz).运用量子化学SCF-Xa-SW法对Ba(B'1/3B'2/3)O3复杂钙钛矿结构进行电子结构分析,计算表明离子结合强度是Ba(Mg1/3Nb2/3)O3和BaTiO3结构稳定的关键参数,BMN中B位氧离子和阳离子的结合强度远高于BaTiO3,而且BMN的非平衡力导致B位离子在某一定方向有序化排列,这种有序结构导致A(B',B')O3材料比ABO3材料更具优良的介电性能,并得到实验验证.因此有助于高品质因数微波介质陶瓷的设计和制备.     

FIRST–PRINCIPLE ANALYSYS ON FINE STRUCTURE OF Pb0.5Sr0.5TiO3

在广义梯度近似下, 采用基于密度泛函理论框架下的第一性原理和虚拟晶体近似 (VCA) 方法, 计算了Pb_0.5Sr_0.5TiO₃ (PST)电子结构及其属性. 分析了PST固溶体总体能量变化趋势, 确定了A位离子在铁电相的平衡构型. 计算结果表明: 在PST固溶体中, 当Ti原子相对于氧八面体沿[001]方向发生约0.012 nm偏心位移, PST出现能量极小值.O 2p和Ti 3d轨道的强杂化以及部分O---Pb和O---Sr轨道杂化间接增强了TiO₆八面体的畸变, 体系总能量降低, 促进了PST铁电畴变的形成.     

Microscopic Phase-Field Simulation of the Structure Transformation from DO22 to L10(M=1) Phase in Ni64Al21V15 Alloy

基于微观相场模型,研究了Ni64Al21V15合金在1150K时效过程中相结构演化。结合微观组织演化图像和各个格点上原子占位几率的演化,分析了DO22结构向L10(M=1)结构转变机制。合金沉淀中期,在相界处析出L10(M=1)结构。研究发现,L10(M=1)结构形成可分为3类:在DO22与L12相界处形核,沿[001]方向排列,向DO22相扩张;在DO22结构90°有序畴界处形核,沿[001]方向排列,向DO22扩张;在2个[100]向排列的DO22结构交界处形核,沿[100]方向排列,向DO22结构扩张。DO22相中,V主要占据β位,Ni主要占据α2和α3位,Al主要占据α1位;随后,V向α2位跃迁,在(002)面富聚且发生有序化,逐渐占据β和α2位,Ni原子发生面间跃迁,由α2位跃迁至α1位,逐渐占据α1和α3位,Al原子向相外扩散。DO22结构最终转变为高度有序的L10(M=1)结构。     

2-丁基-四氢噻吩亚砜及其钯配合物异构体的理论研究

采用多种理论研究方法对2-丁基-四氢噻吩亚砜(BTHTO)及其钯配合物进行几何优化,发现BHandH/6-31G*法所得构型最优,从理论上研究BTHTO与钯(II)的配合模式及其分子稳定性的关系.结果表明Pd-O配位的A模式能量最高,Pd-S配位的B模式能量最低最稳定,而混合配位的C模式能量稍高于B.环状亚砜中的氧原子处于分子的外侧,所受位阻较小,配位速度较快;硫原子受环状结构和侧链影响,位阻较大,配位速度较慢.在萃取过程中,萃合物以硫氧混合配位的C模式形成,随时间的增加,氧配位转化为硫配位即B模式,能量达到最低值,为热力学的稳定状态.     

Modeling fluid–structure interaction in a direct write manufacturing process

This paper investigates the fluid–structure interaction (FSI) within a direct write manufacturing process. The interaction of three fields namely: electrostatic, structural, and fluidic in a continuous inkjet (CIJ) print head used for direct write manufacturing is captured with a multiphysics model. A FSI algorithm was used to capture the interaction of the piezoelectric (PZT) disc with different fluid media. The effects of input parameters such as fluid pressure, frequency, and voltage on the PZT disc displacement were studied. Further, their effects on the transient pattern of the PZT displacement are explained with respect to fluid type. The multiphysics model developed was validated by an ultra-high speed photography experimental setup. The outcome of this research concludes that fluids with higher viscosities display increased PZT disc displacements. Substantial rise in PZT disc displacements were observed with a proportional increase in the frequency of excitation. An increase in the density of the fluid resulted in higher PZT disc displacements. Thus, fluid density and rheology play an important role in the dampening behavior of the PZT disc as captured by the multiphysics model. For a particular fluid type, a minimal level of PZT displacement threshold is required for drop breakup from the fluid stream. Based on the findings of this research the input process parameters can be controlled to optimize microdrop formations that are critical toward direct write manufacturing.     

银氧化锡电子结构的第一性原理

采用基于密度泛涵理论的第一性原理平面波赝势方法,在一般梯度近似下计算Ag6Sn2O4晶体的布居和键长,分析其分波态密度以及电荷等密度分布,研究Ag6Sn2O4晶体的电子结构和成键特性。结果表明:在发生原位反应之后,生成的Ag6Sn2O4晶体中主要是O原子的2p电子轨道与Sn原子的5s、5p电子轨道中的电子成键结合,其中O原子和Sn原子之间的成键能力要强于O原子和Ag原子之间的成键能力,锡氧结合生成SnO2颗粒镶嵌在银的基体中,与实验结果比较吻合。     

超声引线键合PZT驱动信号采集分析系统

根据超声引线键合实验平台电路结构,设计了PZT(压电陶瓷)驱动信号采集电路.在此基础上开发了基于LabView和Matlab的信号采集分析系统.针对PZT驱动电压和电流信号特征,提出了瞬时频率、相差和有效值曲线的计算方法,获得了实际键合试验过程中电流电压瞬时频率及相差变化规律.并根据有效值曲线特征,提出了分段特征点提取方法.根据大量试验分析了分段特征点的稳定性,这对于键合机理研究具有重要意义.试验结果表明,系统稳定可靠,能有效采集分析键合过程中的PZT驱动信号.     

电弧式快淬炉批量制备高性能(Nd,Zr)-Fe-B合金

采用电弧熔体快淬加后续晶化处理的方法批量制备了钕铁硼合金,研究了Zr、Nd元素含量对钕铁硼合金磁性能的影响。结果表明,添加的Zr原子能进入Nd：Fe14B相的晶格中,部分占据Nd原子的位置,从而提高Nd2Fe14B硬磁相的含量,因此显著提高(Nd,Zr)-F-B合金的磁性能。     

RENi5及其氢化物电子结构与吸氢性能的相关性研究

利用电荷自洽离散变分Ｘα（ＳＣＣ－ＤＶ－Ｘα）方法计算了ＲＥＮｉ５（ＲＥ＝Ｌａ,Ｃｅ,Ｐｒ,Ｎｄ）及其氢化物的电子结构,分析了电子结构对吸氢性能的影响。结果表明：ＲＥＮｉ５氢化物的稳定性与氢原子的电荷转移密切相关,进入Ｈ１ｓ轨道的电荷增大,将会降低其稳定性;Ｎｉ３ｄ轨道不与氢原子作用,而与ＲＥ４ｆ轨道有较强的成键作用,但这种作用在吸氢后被明显减弱;ＲＥＮｉ５平台氢压随着相应氢化物Ｆｅｒｍｉ能级的提     

成膜条件对PZT超微粒/硬脂酸复合LB膜及PZT超薄膜的影响

用胶体化学的方法获得PZT溶胶,利用LB技术制备PZT超细陶瓷微粒/硬脂酸复合LB膜,热处理后得到PZT超薄膜.研究了PZT超微粒/硬脂酸复合LB膜的成膜条件,有效改善复合膜和超薄膜的性能:亚相浓度为0.01 μmol·mL~(-1)可以获得与硬脂酸有效复合的稀溶胶体系,滑障速度为6～8 mm·min-1可以获得紧密的复合单分子体系,转移膜压为30～35 mN·m~(-1)和pH值为7.0可以获得较理想的转移比,提拉速度为5～9 mm·min~(-1)有利于有序多层膜的制备.工艺条件中崩溃压和单分子面积的变化反映了硬脂酸分子和超微粒的有效作用.复合LB膜及PZT 超薄膜的AFM粒径分析结果表明,吸附于硬脂酸上的PZT超微粒子的平均半径为30.508 nm,经过焙烧得到的PZT超微粒子平均半径为30.412 nm.     

H2在Mo(001)表面吸附的第一原理研究

采用第一原理的密度泛函理论(DFT)计算了H2分子在Mo(001)表面的吸附,得到了吸附构型的各种参数,并且计算了H2分子在Mo(001)表面3个位置(顶位,桥位,穴位)吸附后的能量,结果表明在穴位吸附能最高。分析了H原子与Mo原子最临近距离dH-Mo与H2分子的键长在吸附前后的变化;通过对H2分子及在Mo(001)表面吸附的态密度图的分析,最后得出吸附主要原因是由于H2分子的1s轨道与Mo的4d轨道发生相互作用。     

PZT纳米晶粉体的水热合成及表征

本文选取近于MPB的组成Pb(Zr0.52Ti0.48)O3进行了研究.通过水热法合成了纯相钙钛矿型纳米晶锆钛酸铅(PZT)粉体.所用原料试剂为分析纯Pb(NO3)2、Zr(NO3)4·5H2O、Ti(OC4H9)4,NaOH作为矿化剂.原料试剂按Pb(Zr0.52Ti0.48)O3化学计量比混合放入50 mL内衬聚四氟乙烯的高压釜中,填充度为70%.高压釜在170～270℃之间选择一定温度加热2 h后在冰水中冷却到室温.前躯体及水热处理的粉体通过XRD和SEM进行表征.PZT相在220℃加热2 h开始出现.在270℃加热2 h合成了纯相钙钛矿型纳米晶PZT粉体.粉体的平均尺寸为25 nm.     

A study on the composition and structure of cyclic sulfoxide derivative palladium(Ⅱ) complex

The composition and structure of cyclic sulfoxide derivative Pd(Ⅱ) complex were investigated. The coordinated number was studied with slope method. The coordination number is 2 in lower acidity, but it is 3 in higher acidity. Four methods, UV (ultraviolet) spectra, FrIR (Fourier transform infrared) spectra, 1H-NMR (nuclear magnetic resonance)spectra, and 13C-NMR spectra, were used to determine the coordinated atom in complex. Pd is coordinated with O and S atom in S=O group in lower acidity media. The conversion of coordination bond appears with an increasing time. Pd is coordinated with S atom in S=O group in higher acidity media, and inter-ligand-transfer reaction occurs.