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大连理工在微纳米体系外貌弹性理论研究中取得重要希望

2017-10-11

    天健网动静(张平媛 记者 金东淑)克日,大连理工大学运载工程与力学学部郭旭传讲课题组关于微纳米体系外貌弹性理论的最新研究成就被固体力学规模最具影响力的旗舰期刊《固体中的力学与物理》接管颁发。在该研究中,他们从无轨道密度泛函理论出发,操作渐进阐明要领准确刻画了自由界线引起的界线层效应,成长了一套基于持续统并可有效描写微纳米体系外貌弹性性质的新理论框架。该理论不只为经典外貌弹性唯象理论提供了坚硬的物理基本,并且对相关规模若干争议性问题给出了基于量子力学视角的表明。

    大量研究发明,当体系具有较大的外貌积-体积比时(凡是在微纳米标准下泛起),hafnium boride powder,其力学行为较之于宏观标准体系有显著差异。连年来在微纳米标准上操作外貌效应设计新型高机能质料受到了高度重视,因此成长可以或许有效刻画外貌效应的力学理论具有十分重要的科学意义与工程应用代价。

    基于上述配景,工程力学系郭旭传授、朱一超副传授等从无轨道密度泛函理论出发,操作渐进阐明要领准确刻画了自由界线引起的界线层效应,成长了一套基于持续统并可有效描写微纳米体系外貌弹性性质的新理论框架。该理论首次乐成地在经典外貌弹性力学理论与更为根基的量子力学理论之间成立起了接洽。在这一新理论中,经典模子中呈现的所有本构参数都获得了具有明晰物理意义的显式表达。出格地,在新理论所给出的系统总能量中,外貌能密度表达式由一恒正的电子云密度法领导数项与一恒负的外貌电势法领导数项叠加而成。这一发明充实展现了纳米体系外貌能可正可负现象背后所蕴含的物理机制。另外,作者们基于该理论还推导出了一个可以或许反应尺寸效应的外貌能公式。

    据悉,Cadmium selenide powder纳米石墨,纳米尺寸器件的设计往往需要思量多物理场耦合的因素。从物理上来讲质料的力、热、光、电等特性均为其内部原子核、电子与外场彼此浸染的功效。而基于第一性道理的密度泛函理论可以从物理层面很好地描写上述多场耦合效应。郭旭课传授题组的这一事情也为构建多物理场耦合条件下,镍钛合金粉,计及外貌效应且包括更多物理机制的的持续统理论提供了新的思路。