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铀的结构相变及力学性能的第一性原理计算*

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刘本琼, 谢雷, 段晓溪, 孙光爱, 陈波, 宋建明, 刘耀光, 汪小琳. 2013: 铀的结构相变及力学性能的第一性原理计算*, 物理学报, null(17): 365-370. doi: 10.7498/aps.62.176104
引用本文: 刘本琼, 谢雷, 段晓溪, 孙光爱, 陈波, 宋建明, 刘耀光, 汪小琳. 2013: 铀的结构相变及力学性能的第一性原理计算*, 物理学报, null(17): 365-370. doi: 10.7498/aps.62.176104
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Liu Ben-Qiong, Xie Lei, Duan Xiao-Xi, Sun Guang-Ai, Chen Bo, Song Jian-Ming, Liu Yao-Guang, Wang Xiao-Lin. 2013: First principles studies of phase transition and mechanical properties of uranium, Acta Physica Sinica, null(17): 365-370. doi: 10.7498/aps.62.176104
Citation: Liu Ben-Qiong, Xie Lei, Duan Xiao-Xi, Sun Guang-Ai, Chen Bo, Song Jian-Ming, Liu Yao-Guang, Wang Xiao-Lin. 2013: First principles studies of phase transition and mechanical properties of uranium, Acta Physica Sinica, null(17): 365-370. doi: 10.7498/aps.62.176104
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铀的结构相变及力学性能的第一性原理计算*

  • 中国工程物理研究院核物理与化学研究所,绵阳,621900

  • 中国工程物理研究院激光聚变研究中心,绵阳,621900

First principles studies of phase transition and mechanical properties of uranium

  • 摘要: 基于密度泛函理论，分别计算了α，γ铀的晶格常数、平衡态体积、体弹模量及其导数等，与实验和其他第一性原理计算结果符合较好；并根据焓-压强曲线得到了两相的相变压强～111 GPa.通过体心立方结构理想拉伸强度的计算，分析其在极端加载条件下的结构行为.另外，计算了小应变情况下U-Nb (6.25 at.%)的能量-应变关系，发现对应于剪切模量c′的应变会使得该结构的能量降低，揭示了该结构的力学不稳定性.
    Abstract: Using density functional theory, the structural parameters ofα-U and bcc phases were obtained separately, in reasonable agree-ment with previous experimental and theoretical results. The enthalpy-pressure curve showed that the phase transition pressure was approximately 111 GPa. The structural behavior ofγ-U under extreme loading conditions was exhibited by the ideal strength calcu-lations. In addition, by analyzing the energy-strain relationship we found that the strain corresponding to the shear modulus c′could decrease the total energy of U-Nb (6.25 at.%) alloy, indicating the instability of this structure.
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出版历程
  • 刊出日期:  2013-09-15

铀的结构相变及力学性能的第一性原理计算*

  • 中国工程物理研究院核物理与化学研究所,绵阳,621900
  • 中国工程物理研究院激光聚变研究中心,绵阳,621900

摘要: 基于密度泛函理论，分别计算了α，γ铀的晶格常数、平衡态体积、体弹模量及其导数等，与实验和其他第一性原理计算结果符合较好；并根据焓-压强曲线得到了两相的相变压强～111 GPa.通过体心立方结构理想拉伸强度的计算，分析其在极端加载条件下的结构行为.另外，计算了小应变情况下U-Nb (6.25 at.%)的能量-应变关系，发现对应于剪切模量c′的应变会使得该结构的能量降低，揭示了该结构的力学不稳定性.

English Abstract

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