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钨中自间隙原子团簇扩散行为的分子动力学模拟
聚变堆材料 钨 自间隙原子 分子动力学模拟
2021/1/20
钨被视为未来聚变堆中最有可能全面使用的面对等离子体材料。而在未来聚变堆真实环境下，氘氚聚变反应产生的14 MeV高能中子辐照将在材料中产生严重的原子离位损伤和各种缺陷积累。其中自间隙原子（SIA）及其团簇是中子辐照损伤中最常见的缺陷种类。本文采用分子动力学模拟系统研究钨中1/2〈111〉和〈100〉 SIA团簇的稳定结构和形成能，发现SIA团簇最稳定结构是1/2〈111〉 SIA团簇结构，SIA团...
哑铃型氧间隙缺陷在UO2材料内扩散的分子动力学研究
分子动力学 间隙原子 扩散
2020/4/20
以UO2材料为对象，采用分子动力学方法模拟计算了哑铃型氧间隙缺陷的扩散行为，研究了几种温度条件下拉伸应变方向和拉伸应变对哑铃型氧间隙缺陷扩散行为的影响。研究发现，哑铃型氧间隙缺陷在UO2材料内存在扩散现象且为三维扩散，扩散能力与材料温度和拉伸应变有关。利用模拟结果计算了哑铃型氧间隙缺陷的扩散系数，结果表明：哑铃型氧间隙缺陷在扩散过程中始终沿〈111〉方向排布；材料体系温度越高扩散现象越明显；拉伸应...
近日，北京大学深圳研究生院化学生物学与生物技术学院韩伟课题组与李子刚课题组合作共同在《美国化学学会纳米》科学杂志（ACS Nano，IF：13.7）上在线发表题为“Conformation Dependence of Diphenylalanine Self-Assembly Structures and Dynamics：Insights from Hybrid-Resolution Simul...
通过分子动力学模拟研究了2,6二氨基3,5二硝基吡嗪1氧化物（LLM105）在不同溶剂中的晶体形态。结果表明LLM105在真空中的晶体形态主要由7个晶面决定，分别为（0 2 0），(0 1 1)，(1 1 0)，(1 0 1)，(1 1 1)，(1 0 1)和(1 1 1)；在二甲基亚砜（DMSO）溶剂中的晶体形态主要是4个晶面，（1 01），（1 1 0）（0 1 1）和...
中科院近代物理所先进核能材料研究室的研究人员与电子科技大学、密歇根大学及伦斯勒理工的合作者首次提出了新的针对核材料中辐照损伤研究的自适应加速分子动力学方法（Self-adaptive accelerated molecular dynamics）。相对于经典分子动力学方法，这种新方法首次将模拟辐照损伤缺陷演化的时间尺度从纳秒(ns)扩展到秒、分钟及小时，极大地提升了核材料辐照损伤模拟研究的效率，并...
分子动力学模拟在复合固体推进剂研究中的应用
分子动力学模拟 固体推进剂 性能 反应机理
2017/8/30
概述了分子动力学模拟方法在复合固体推进剂的组分相容性、感度及安全性研究中的应用和分子动力学在研究固体推进剂中炸药爆轰及燃烧反应机理方面的应用，为从分子层面解释炸药爆炸时的微观反应机理提供了可能；分析了目前存在的问题及发展前景，可为相关科研人员提供理论参考。
为研究DNTF对CMDB推进剂力学性能的作用机理，通过分子动力学模拟方法建立了NC纯物质和NC/DNTF共混物分子模型，研究了DNTF对NC塑化过程中微观结构的影响，采用拉伸试验研究了DNTF对CMDB推进剂力学性能的影响。结果表明，DNTF与NC分子形成氢键，使NC内分子的氢键减弱，NC分子的刚性降低；加入DNTF后，DNTF-CMDB推进剂的抗拉强度降低、延伸率增加；20℃时延伸率由8.69%...
溶剂效应对FOX-7晶体形貌影响的分子动力学模拟研究
兵器科学与技术 溶剂效应 分子动力学
2014/5/23
利用Materials Studio软件中Growth Morphology方法模拟计算了1, 1-二氨基-2, 2-二硝基乙烯（FOX-7）的晶体形态和结晶习性，得到特定晶面的面心距离、面积、附着能等参数，确定了其形态学上重要的生长晶面及其表面结构。建立了双层结构模型，采用分子动力学模拟计算了溶剂分子和FOX-7主要生长面之间的相互作用，研究了溶剂效应对FOX-7溶液结晶过程中晶体形貌的影响，为...
钛铝金属间化合物具有优异的高温性能，但室温脆性限制了其广泛应用. 为探寻脆性的解决办法，需在原子尺度上理解其变形机理. 作为位错与孪晶机制系统研究的一部分，本文采用分子动力学及静力学方法模拟了钛铝<011]超位错的形核与运动. 研究发现，与普通无序合金不同，有序的钛铝金属间化合物中沿正反[011]方向剪切时，超位错表现出非对称行为. 分析表明，这种差异源自与面心立方结构相比钛铝的L10有序化使晶格...
自2007年以来，将原来专门用于图像处理的GPU（Graphics Processing Unit）卡应用于高性能科学计算、特别是分子动力学计算的尝试成为热点。国际上相关的进展日新月异，利用GPU并行提升经典MD模拟时空尺度的能力、特别是在桌面计算机上进行大规模体系MD模拟的前景逐步明朗，但经典MD模拟的主要是分子体系的物理过程，不能应用于含化学反应的过程。
运用分子动力学方法研究了hcp-Ti中的级联碰撞. 建立晶体结构模型, 选取不同的初级碰撞原子方向和能量, 分别研究了级联碰撞中所产生的点缺陷的演化情况, 给出初始物理图景. 对级联碰撞中的两大特征分布“离位峰”及“热峰”进行分析, 定量讨论了损伤区瞬态温度分布, 局部“熔化区域”的变化, 辐照诱发峰值缺陷数和稳定缺陷数等, 为分析材料辐照损伤行为提供了数据. 本工作中运用的计算方法可作为研究材料...
为研究复合改性双基推进剂（CMDB）基体硝化纤维素（NC）与硝化甘油（NG）之间相互作用的实质，通过构建NC纯物质以及不同质量比的NC/NG共混体系模型，并采用分子动力学模拟的方法，对NC分子链的回转半径及模型中不同原子间的径向分布函数进行了分析。结果发现：NC分子链的回转半径随温度升高而增大的趋势并不明显；而随NG分子数量增多而增大的趋势非常显著。径向分布函数分析表明，NG分子可与NC分子形成氢...
采用分子动力学方法对液态ZnxAl100-x (x=25, 50, 75) 合金的快速凝固过程进行了模拟, 并通过键型指数与原子团类型指数表征和分析了凝固过程中熔体微观结构的演变特性. 结果表明, 在冷速1×1012 K/s下, 3种成分的Zn-Al合金都形成了以1551键对和二十面体(12 0 12 0 0 0)基本原子团为主体的非晶结构, 并且在玻璃转变温度Tg附近熔体中1551键对和二十面体...
Cu熔体中原子团簇在凝固过程中的演变规律分子动力学模拟
分子动力学模拟 团簇 亚临界晶核
2012/5/21
用分子动力学模拟研究了Cu熔体以不同速率冷却微观结构的演变规律.结果表明, 冷却速率在1012.6 K/s到 1014.5 K/s之间时,Cu熔体凝固后形成了非晶体与晶体的混合体; Cu熔体中的原子团簇、临界晶核及凝固后晶体的结构均是由hcp和fcc结构层状镶嵌排列构成, 这说明Cu凝固后形成的层状镶嵌结构起源于形核阶段; 冷却速率小于1013.3 K/s时, Cu层状镶嵌结构中具有fcc结构的原...