【摘 要】
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新材料对于高新技术及产业的发展起着重要的作用,通过材料设计来预测材料性能可显著加速新材料的开发与实用化进程,因而材料的微观设计已引起各国材料学家的普遍重视.嵌入原
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新材料对于高新技术及产业的发展起着重要的作用,通过材料设计来预测材料性能可显著加速新材料的开发与实用化进程,因而材料的微观设计已引起各国材料学家的普遍重视.嵌入原子模型(EAM)是一种原子尺度的材料设计理论,已应用到材料科学研究的诸多方面,包括材料的体性质、晶界、表面、合金、机械性能和原子团簇等领域.Baskes发展的EAM理论不是分析型的,对合金问题进行系统处理困难较大,为此Johnson发展了分析型的EAM理论,处理了一些有关合金的问题,但不能处理负Cauchy压的元素及合金,且计算精度也有待改善.张邦维在Johnson模型基础上增加一修正项而提出了普适分析型EAM理论,成功地处理了有关bcc金属及合金的自扩散和热力学性质等问题,但难以处理有关fcc和hcp金属及合金的问题.为了发展与完善分析型嵌入原子方法理论,该文在前人工作基础上进一步分析了典型晶体结构中原子相互作用及与相关物理性质的联系,详细地阐明了建立分析型EAM理论的基本思路与具体方法,并具体建立了关于bcc、fcc和hcp结构金属的分析型嵌入原子理论,还运用此理论成功地处理了其自扩散特性和热力学性质,为系统建立原子尺度材料设计理论奠定了基础,具有重要的科学意义.
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