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铀的结构相变及力学性能的第一性原理计算

刘本琼 谢雷 段晓溪 孙光爱 陈波 宋建明 刘耀光 汪小琳

铀的结构相变及力学性能的第一性原理计算

刘本琼, 谢雷, 段晓溪, 孙光爱, 陈波, 宋建明, 刘耀光, 汪小琳
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  • 基于密度泛函理论, 分别计算了α, γ铀的晶格常数、平衡态体积、体弹模量及其导数等, 与实验和其他第一性原理计算结果符合较好; 并根据焓-压强曲线得到了两相的相变压强~111GPa. 通过体心立方结构理想拉伸强度的计算, 分析其在极端加载条件下的结构行为. 另外, 计算了小应变情况下U-Nb (6.25at.%) 的能量-应变关系, 发现对应于剪切模量c’的应变会使得该结构的能量降低, 揭示了该结构的力学不稳定性.
    • 基金项目: 国家自然科学基金(批准号: 91126001, 11105128, 51231002)和中国工程物理研究院科技基金(批准号: 2010A0103002)资助的课题.
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出版历程
  • 收稿日期:  2013-01-29
  • 修回日期:  2013-05-19
  • 刊出日期:  2013-09-05

铀的结构相变及力学性能的第一性原理计算

  • 1. 中国工程物理研究院核物理与化学研究所, 绵阳 621900;
  • 2. 中国工程物理研究院激光聚变研究中心, 绵阳 621900
    基金项目: 

    国家自然科学基金(批准号: 91126001, 11105128, 51231002)和中国工程物理研究院科技基金(批准号: 2010A0103002)资助的课题.

摘要: 基于密度泛函理论, 分别计算了α, γ铀的晶格常数、平衡态体积、体弹模量及其导数等, 与实验和其他第一性原理计算结果符合较好; 并根据焓-压强曲线得到了两相的相变压强~111GPa. 通过体心立方结构理想拉伸强度的计算, 分析其在极端加载条件下的结构行为. 另外, 计算了小应变情况下U-Nb (6.25at.%) 的能量-应变关系, 发现对应于剪切模量c’的应变会使得该结构的能量降低, 揭示了该结构的力学不稳定性.

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