钼合金广义层错能的第一性原理研究

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1、万方数据声明户口明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在指导教师的指导下，独立进行研究所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体。均已在文中以明确方式标明。本声明的法律责任由本人承担。论文作者签名：一日期：垄近衅关于学位论文使用权的说明本人完全了解太原理工大学有关保管、使用学位论文的规定，其中包括：①学校有权保管、并向有关部门送交学位论文的原件与复印件：②学校可以采用影印、缩印或其它复制手段复制并保存学位

2、论文：③学校可允许学位论文被查阅或借阅：④学校可以学术交流为目的，复制赠送和交换学位论文；⑤学校可以公布学位论文的全部或部分内容(保密学位论文在解密后遵守此规定)。签名：卫L1习-导师签名：坤耻隰20f冬．b、lQ一，万方数据太原理工大学硕士研究生学位论文钼合金广义层错能的第一性原理研究摘要燃螋基于密度泛函理论(DFT)，本文采用第一性原理的方法计算了Mo、w、Fe、Ta在[1il】(1lo)滑移系统上的广义层错能；在Mo中掺杂摩尔百分比分别为2．08％和4．17％的过渡金属元素W、Ti、Cu和

3、Fe以及掺杂摩尔百分比为2．08％的稀土元素La、Ce后，体系在【lil】(1lo)滑移系统上的广义层错能以及解理能，并研究了掺杂元素对Mo的剪切形变以及脆性一韧性的影响。以得到的广义层错能为主要的理论依据，来分别衡量金属以及合金元素对体系微观形变机理的影响，最后从晶体结构和电子性质的角度来阐明其原因。结果表明：(1)从不同赝势(LDA、GGA—PW91、PBE)计算得到的Mo、W、Fe、Ta的广义层错能来看，它的影响是很大的；从赝势的角度出发去考虑，说明以能量计算为主的前提下，采用PW91计算

4、得到的值要小于LDA和PBE计算得到的值；从研究晶体模型的角度考虑，我们会发现以PW91计算得到的总能量总是比用其它赝势计算得到的值小，表明Pw91更倾向于计算有关界面或表面的问题；从元素类型的角度考虑，PW91更适合过渡金属元素。一方面我们可以从计算得到的广义层错能的结果看出，另一方面我们知道过渡金属属于高密度体系，而在计算这一类体系时，交换能起主导作用，其PW91的非局域性更适合处理密度的非均匀性。(2)在Mo中掺杂摩尔百分比分别为2．08％和4．17％的过渡金属元素W、Ti、Cu和Fe后，

5、掺杂W和Ti原子会使体系剪切形变的发生变得困难万方数据太原理工大学硕士研究生学位论文并使Mo材料变脆，而掺杂Cu和Fe原子则会使体系剪切形变的发生变得相对容易并使Mo材料的韧性增强。此外，随着掺杂浓度的增加，掺杂W会使体系剪切形变的发生变得更为困难并使Mo材料脆性更强，而掺杂Fe则会使体系剪切形变的发生变得更为容易并使Mo材料的韧性更强。(3)在Mo中掺杂摩尔百分比分别为2．08％的稀土金属元素La和Ce后，掺杂La、Ce原子都会使体系剪切形变的发生变得容易并可能使Mo材料的韧性增强，但相对来说

6、，掺杂La原子后这一现象会更加的明显。关键字：广义层错能，Mo合金，解理能，剪切形变，脆性一韧性Ⅱ万方数据太原理工大学硕士研究生学位论文AFIRST—PRINCIPLESSTUDYOFGENERALIZEDSTACⅪNGFA唧ENERGYINMOALLOYSABSTRACTHaVingstudymemetalsMo，W'FeandTa，megeneralized-staCkiIlg-￡lultene晒esalongthedirection[1il】onthe(1lo)plane，HaVingdo

7、pedmetransitionmetalsW’Ti，CuandFewiththemolarpercentageof2．08％and4．17％inMoandhavingdopedtheraremetalLa，Cewiththemolarpercentageof2．08％inMo，thegeneralized-stac虹ng-faultene玛iesandthecleavageene玛iesalongthedirection[1il】onthe(1lo)planehavebeencalCulated

8、bythefirstpmciplememodbasedonthedensi够缸nctionaltheory，andmeshearinfomationandthebrittle．(1uctileinnuencesofthe仃ansitionmetalstotheMonlaterialhavebeeniIⅣestigated．ResultiIlgingeneralizedstackillgfIaultene玛yasthemaintheoreticalbasistomeasuremeimpactofe