【摘 要】
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该文在密度泛函理论框架下,用第一原理离散变分(DV)方法,对bcc铁[100](001)刃型位错及其掺Nb、Ti、V体系的电子结构进行了研究,给出了掺杂体系的能量、差分电荷密度和键合特
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该文在密度泛函理论框架下,用第一原理离散变分(DV)方法,对bcc铁[100](001)刃型位错及其掺Nb、Ti、V体系的电子结构进行了研究,给出了掺杂体系的能量、差分电荷密度和键合特性分析.通过掺Nb、Ti、V位错体系与纯位错体系的结合能计算,发现掺杂位错体系结合能比未掺杂体系的结合能降低,这意味着置换型掺杂刃型位错体系具有相对的局域稳定性.杂质形成能的计算预期了Nb、Ti、V在位错芯区的偏聚倾向.从原子间相互作用能的计算以及Mulliken轨道占据数和差分电荷密度分析中发现与纯位错体系对比,掺杂位错体系中杂质原子与其近邻基体Fe原子间具有较强相互作用及电荷转移,形成较强的电荷关联区.原子间键合力增强,将影响刃型位错在基体中的力学行为.该文研究表明:Fe中掺Nb、Ti、V的量子力学计算发现微量合金化元素Nb、Ti、V具有固溶强化效应,影响过渡金属的力学性质.这与实验观测在钢中掺入Nb、Ti、或V 具有的强化效应相一致.
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