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过渡元素掺杂对Mo力学性能的第一性原理研究

郭元军 刘瑞萍 杨致 李秀燕

过渡元素掺杂对Mo力学性能的第一性原理研究

郭元军, 刘瑞萍, 杨致, 李秀燕
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  • 基于密度泛函理论,采用第一性原理方法计算了在Mo中掺杂摩尔百分比分别为2.08% 和4.17% 的过渡金属元素W,Ti,Cu和Fe后,体系在 [111](110)滑移系统上的广义层错能以及解理能,并研究了掺杂元素对Mo的剪切形变以及脆性-韧性的影响. 研究发现,掺杂W和Ti 原子会使体系剪切形变的发生变得困难,并使Mo材料变脆;而掺杂Cu和Fe原子则会使体系剪切形变的发生变得相对容易,并使Mo 材料的韧性增强. 此外,随着掺杂浓度的增加,掺杂W会使体系剪切形变的发生变得更为困难,并使Mo材料脆性更强;而掺杂Fe则会使体系剪切形变的发生变得更为容易,并使Mo材料的韧性更强.
    • 基金项目: 国家自然科学基金(批准号:11104199)和山西省自然科学基金(批准号:2012011021-3)资助的课题.
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出版历程
  • 收稿日期:  2013-11-26
  • 修回日期:  2014-01-10
  • 刊出日期:  2014-04-05

过渡元素掺杂对Mo力学性能的第一性原理研究

  • 1. 太原理工大学物理与光电工程学院, 太原 030024
    基金项目: 

    国家自然科学基金(批准号:11104199)和山西省自然科学基金(批准号:2012011021-3)资助的课题.

摘要: 基于密度泛函理论,采用第一性原理方法计算了在Mo中掺杂摩尔百分比分别为2.08% 和4.17% 的过渡金属元素W,Ti,Cu和Fe后,体系在 [111](110)滑移系统上的广义层错能以及解理能,并研究了掺杂元素对Mo的剪切形变以及脆性-韧性的影响. 研究发现,掺杂W和Ti 原子会使体系剪切形变的发生变得困难,并使Mo材料变脆;而掺杂Cu和Fe原子则会使体系剪切形变的发生变得相对容易,并使Mo 材料的韧性增强. 此外,随着掺杂浓度的增加,掺杂W会使体系剪切形变的发生变得更为困难,并使Mo材料脆性更强;而掺杂Fe则会使体系剪切形变的发生变得更为容易,并使Mo材料的韧性更强.

English Abstract

参考文献 (45)

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