宋海洋
- 作品数：21 被引量：49H指数：4
- 供职机构：西安石油大学材料科学与工程学院更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金陕西省自然科学基金教育部“新世纪优秀人才支持计划”更多>>
- 相关领域：一般工业技术理学金属学及工艺电气工程更多>>
- 旋转晶界角对孪晶铜力学性能影响的模拟研究被引量：2
- 2015年
- 采用分子动力学模拟方法研究了旋转晶界角对铜孪晶纳米线拉伸加载下力学性能的影响。模拟采用多体紧束缚势函数描述铜原子间的相互作用。通过模拟结果,分析了单晶铜和孪晶铜之间的差异,以及不同旋转晶界角的铜孪晶纳米线的位错成核机制。结果表明:随着旋转晶界角的增加,铜纳米线的屈服强度减弱;当旋转晶界角较小时,界面上出现了成三角形网格的失配位错,随着旋转晶界角的增大,网格逐渐缩小甚至消失;旋转晶界角较大时,晶界处易于位错成核,且界面对位错的存储能力和阻碍作用均减弱,导致屈服强度减弱。
- 邹蓉徐建刚宋海洋席欢李国辉
- 关键词：分子动力学模拟失配位错
- 表面端基卤化Ti_(3)C_(2) MXene应用于锂离子电池高容量电极材料的研究被引量：1
- 2022年
- Mxenes以其优异的比表面积、高导电率和组分可调性而受到广泛研究,并用作高效锂离子电池的电极材料。然而,其有限的存储容量以及锂离子扩散引起的剧烈晶格膨胀限制了MXenes作为电极材料的应用。本研究设计了具有代表性的MXene材料卤化(氟化、氯化或溴化)-Ti_(3)C_(2)。采用基于密度泛函理论的范德瓦耳斯修正的第一性原理计算方法研究了表面端基(T=F^(-)、Cl^(-)和Br^(-))修饰对锂离子电池中Ti_(3)C_(2)负极的原子结构、电学性质、力学性质以及电化学性能的影响。研究表明,Ti_(3)C_(2)T_(2)单层具有良好的结构稳定性、力学性质和导电性质。相比Ti_(3)C_(2)F_(2)和Ti_(3)C_(2)Br_(2),Ti_(3)C_(2)Cl_(2)单层具有较大的弹性模量(沿二维薄膜两个方向的弹性模量分别为321.70和329.43 N/m)、较低的锂离子扩散势垒(0.275 eV)、开路电压(0.54 V)和较大的理论存储容量(化学计量比为Ti_(3)C_(2)Cl_(2)Li_(6)时达674.21 mA·h/g),这表明Ti_(3)C_(2)Cl_(2)单层作为锂电池电极具有良好的安全稳定性和充放电速率。此外,端基氯化扩大了层间距,进而提高了Ti_(3)C_(2)Cl_(2)中锂离子的可穿透性和快速充放电速率。本研究表明,表面氯化的Ti_(3)C_(2)纳米薄膜是一种很有前途的锂电池负极材料,为其它的MXenes基电极材料设计与开发提供了重要的设计思路。
- 肖美霞李苗苗宋二红宋海洋李钊毕佳颖
- 关键词：第一性原理计算锂离子电池负极层间距
- 基于分子动力学模拟的石墨烯镁基复合材料力学行为被引量：4
- 2022年
- 镁合金因其低密度被视为最轻的工程结构金属材料,但因较差的塑性变形行为限制了其广泛应用,因此增强镁合金的综合力学性能已经成为当前材料领域的研究热点.本文采用分子动力学模拟方法,研究了在拉伸载荷下石墨烯对金属镁变形行为和力学性能的影响.研究结果表明,石墨烯的嵌入能够明显提升金属镁的强度和杨氏模量,并对其塑性变形阶段的第二次应变强化产生较大影响.研究指出,石墨烯镁基(GR/Mg)复合材料和纯镁的塑性变形行为相同,在塑性变形过程中均发生了从密排六方到体心立方再到密排六方结构的相变.石墨烯嵌入位置对GR/Mg复合材料上下两部分镁基体的塑性变形行为有较大的影响.当石墨烯嵌入高度较小时,石墨烯下方的镁基体塑性变形能力较强,容易发生位错滑移,而当石墨烯嵌入高度较大时,石墨烯上下方的两部分镁基体的塑性变形能力相当,它们的塑性变形行为趋于同步.此外,本文对镁基体的相变机制也进行了详细分析.本文的研究结果对于设计高性能的石墨烯金属基复合材料具有一定的理论指导意义.
- 明知非宋海洋安敏荣
- 关键词：石墨烯镁合金力学性能分子动力学模拟
- 晶粒尺寸对纳米多晶铁变形机制影响的模拟研究被引量：6
- 2016年
- 利用分子动力学模拟方法研究了拉伸荷载作用下晶粒尺寸对纳米多晶铁变形机制的影响.研究结果表明杨氏模量随着晶粒尺寸的减小而减小.当晶粒尺寸小于15.50 nm时,纳米多晶铁的峰值应力和晶粒尺寸之间遵循反常的Hall-Petch关系,此时晶粒旋转和晶界迁移是其塑性变形的主要变形机制;随着晶粒尺寸的增大,变形孪晶和位错滑移在其塑性变形过程中逐渐占据主导地位.裂纹的形成是导致大晶粒尺寸模型力学性能降低的主要因素.纳米多晶铁在塑性变形中会出现孪晶界的迁移和退孪晶现象.此外还研究了温度对纳米多晶铁变形机制的影响.
- 王鹏王鹏徐建刚张云光
- 关键词：分子动力学晶粒尺寸力学性质变形孪晶
- ^(235)UF_6和^(238)UF_6同位素分子共振能量转移研究
- 2014年
- 本文利用长程力碰撞理论计算了235 UF6和238 UF6同位素分子间ν3振动能量的近共振碰撞转移过程,得到了不同温度下共振函数随能量差变化的曲线,发现共振函数的宽度随温度的升高而增大。计算了不同温度下共振转移几率和共振转移速率,发现它们随温度的升高而减小。可见,235 UF6和238 UF6同位素分子的平动会降低其共振转移几率和共振转移速率,这为激光光化学法分离铀同位素提供了理论依据。
- 张云光宋海洋
- 有机分子吸附和衬底调控锗烯的电子结构被引量：1
- 2021年
- 锗基集成电子学的发展潜力源于其极高的载流子迁移率以及与现有的硅基和锗基半导体工业的兼容性,而锗烯微小带隙能带特点极大程度地阻碍其应用.因此,在不降低载流子迁移率的情况下,打开一个相当大的带隙是其应用于逻辑电路中首先要解决的问题.本文采用范德瓦耳斯力修正的密度泛函理论计算方法,研究了电场作用下有机分子吸附和衬底对锗烯原子结构和电学性质的影响.研究结果表明,有机分子吸附和衬底通过弱相互作用破坏了锗烯亚晶格的对称性,从而在狄拉克点上打开了相当大的带隙.苯/锗烯和六氟苯/锗烯体系均在K点打开了带隙.当使用表面完全氢化的锗烯(锗烷HGeH)衬底时,苯/锗烯/HGeH和六氟苯/锗烯/HGeH体系的带隙可进一步变宽,带隙值分别为0.152和0.105 eV.在外电场作用下,上述锗烯体系可实现大范围的近似线性可调谐带隙.更重要的是,载流子迁移率在很大程度上得以保留.本文提出了一种有效的可调控锗烯带隙的设计方法,为锗烯在场效应管和其他纳米电子学器件中的应用提供了重要的理论指导.
- 肖美霞冷浩宋海洋王磊姚婷珍何成
- 关键词：锗烯衬底电子结构
- 金纳米管力学性能的分子动力学模拟被引量：4
- 2013年
- 采用分子动力学模拟方法,研究了金纳米管沿不同晶向拉伸与压缩载荷下的力学性能,并分析了金纳米管的半径对其力学行为的影响.在模拟计算中,采用镶嵌原子势描述金原子之间的相互作用.模拟结果表明,在拉伸及压缩过程中,不同晶向的金纳米管力学性能相差较大,在拉伸和压缩载荷下金纳米管110向的屈服强度最大;在三个晶向100,110,111的金纳米管中,100晶向的金纳米管其屈服强度和杨氏模量都远远小于其他晶向.研究结果还发现,当纳米管的半径小于3.0nm时,金纳米管的屈服强度没有大的变化,而当半径大于3.0nm后,随着半径的增大,其屈服强度明显降低.
- 苏锦芳宋海洋安敏荣
- 关键词：分子动力学模拟力学性能
- 界面旋转角对双晶镁力学性质影响的分子动力学模拟被引量：2
- 2014年
- 采用分子动力学模拟方法,研究了在拉伸载荷下晶界对双晶镁变形机制的影响,对不同旋转角度的模型以及对称与非对称结构的模型进行了研究.模拟结果表明:应变加载方向与晶向所成角度对双晶镁塑形变形阶段的流动应力能够产生明显的影响;对称结构的双晶镁模型的塑性性质明显优于非对称结构模型.研究结果还发现,由于晶界区域不同的位错成核及发射等运动,大角度双晶模型的塑性响应明显优于对应小角度模型的塑性响应.
- 王琛宋海洋安敏荣
- 关键词：分子动力学模拟力学性能晶界
- 层厚度和应变率对铜-金复合纳米线力学性能影响的模拟研究被引量：4
- 2015年
- 采用分子动力学模拟方法,研究了层厚度和应变率对铜-金多层复合纳米线在均匀拉伸载荷下力学性能的影响,并分析了铜-金位错成核机理.研究结果表明,随着铜-金层厚度的增加,复合材料的屈服强度也随之增大;高应变率时复合材料的力学性能比低应变率时要强,低应变率的塑性形变主要是位错运动和孪晶形变,而高应变率主要以单原子运动为主,表现出了非晶化.该研究对制备高性能的多层复合材料提供了一定的理论依据.
- 樊倩徐建刚宋海洋张云光
- 关键词：分子动力学模拟
- 纳米晶金属镁力学性能的分子动力学模拟研究
- 宋海洋
