金属学报  2007, Vol. 43 Issue (10): 1015-1019

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Fe中刃型位错扭折处掺S的电子结构

陈丽群; 邱正琛

中南林业科技大学理学院; 长沙 410004

陈丽群; 邱正琛 . Fe中刃型位错扭折处掺S的电子结构[J]. 金属学报, 2007, 43(10): 1015-1019 .

摘要 参考文献 相关文章 Metrics 全文: PDF(417 KB)   摘要: 用基于密度泛函理论的自洽离散变分方法研究了轻元素S对bcc Fe中[100](010)刃型位错上扭折的电子结构的影响，计算了杂质偏聚能、原子间相互作用能、电荷密度及态密度等物理参量。计算结果表明：S引入体系后，电荷发生了重新分布，S得到电子，其周围Fe原子失去电子，分析发现S原子的3p轨道与近邻Fe原子的3d4s4p轨道之间杂化，S与近邻Fe原子之间有较强的相互作用，而近邻基体原子本身之间相互作用比未掺杂时减弱，有利于扭折的迁移，杂质S原子与基体原子间的成键主要是d 、p轨道起作用，使得它们之间的成键有较强的方向性，使材料的强度降低、韧性减小。 关键词 ： bcc,  Fe,  电子结构,  刃型位错,  扭折,  S元素     Abstract：Using the first-principles self-consistent discrete variational method (DVM) based on density functional theory, we investigated the effect of impurity S on the electronic structure of the kink on the [100](010) edge dislocations(ED) in bcc iron. We calculate the segregation energy, the interatomic energy, the local density of states and the charge density. The results show that S obtains electrons from its neighboring Fe atoms when a S atom is introduced into interstitial sites in the kink. It is found that there are the strong hybridizations between impurity S-d with Fe-3d4s4p states. The interaction between impurity S atom and neighboring Fe atoms are strengthen, while the interaction between the host Fe atoms are decreased, which is beneficial to the migration of kink. The bonding between the impurity S and the host Fe atoms are mainly ascribed to contribution of p and d states, which leads to the bonding between them has strong orientation, and the strength and toughness of materials both are decreased. Key words： 收稿日期: 2006-12-12      ZTFLH:  TG111.2   服务 把本文推荐给朋友 加入引用管理器 E-mail Alert RSS 作者相关文章 陈丽群 邱正琛 44.8K 链接本文: https://www.ams.org.cn/CN/Y2007/V43/I10/1015 [1]Yan J A,Wang C Y,Duan W H,Wang S Y.Phys Rev, 2004;59B:214110 [2]Niu Y,Zhao D L,Wang C Y.Acta Metall Sin,2001;37: 239 (牛原，赵栋梁，王崇愚．金属学报，2001；37：239) [3]Feng Y Q,Wang C Y.J Alloy Compd,2000;312:219 [4]Alexander H.In:Nabarro F R N ed.,Dislocation in Solids. Amsterdam:North-Holland,1986:115 [5]Gornostyrev Y N,Katsnelson M I,Stroev A Y,Trefilov A V.Phys Rev,2005;71B:094105 [6]Wen M,Fukuyama S,Yokogawa K.Acta Mater,2003;51: 1767 [7]Chen L Q,Qiu Z C,Wang C Y,Yu T.J Alloy Compd, 2007;428:49. [8]Chen L Q,Qiu Z C.Defect Diffus Forum,2007;261:37 [9]Ellis D E,Benesh G A,Byrom E.Phys Rev,1977;16B: 3308 [10]Guenzburger D,Ellis D E.Phys Rev,1992;45B:285 [11]Barth U Von,Hedin L.J Phys C:Solid State Phys,1972; 5:1615 [12]Chen L Q,Wang C Y,Yu T.Acta Phys Sin,2006;55: 5980 (陈丽群，王崇愚，于涛．物理学报，2006；55：5980) [13]Chen L Q,Wang C Y,Yu Tao.J Appl Phys,2006;100: 023715 [14]Delley B.J Chem Phys,1990;92:508 [15]Delley B.J Chem Phys,1991;94:7245 [16]Wang C Y,Zhao D L.Mater Res Soc Symp Proc,1994; 318:571 [17]Wang C Y.Acta Metall Sin,1997;33:54 (王崇愚．金属学报，1997；33：54) [18]Mulliken R S.J Chem Phys,1955;23:1833 [1] 丁桦, 张宇, 蔡明晖, 唐正友. 奥氏体基Fe-Mn-Al-C轻质钢的研究进展[J]. 金属学报, 2023, 59(8): 1027-1041. [2] 常松涛, 张芳, 沙玉辉, 左良. 偏析干预下体心立方金属再结晶织构竞争[J]. 金属学报, 2023, 59(8): 1065-1074. [3] 孙蓉蓉, 姚美意, 王皓瑜, 张文怀, 胡丽娟, 仇云龙, 林晓冬, 谢耀平, 杨健, 董建新, 成国光. Fe22Cr5Al3Mo-xY合金在模拟LOCA下的高温蒸汽氧化行为[J]. 金属学报, 2023, 59(7): 915-925. [4] 张德印, 郝旭, 贾宝瑞, 吴昊阳, 秦明礼, 曲选辉. Y2O3 含量对燃烧合成Fe-Y2O3 纳米复合粉末性能的影响[J]. 金属学报, 2023, 59(6): 757-766. [5] 张开元, 董文超, 赵栋, 李世键, 陆善平. 固态相变对Fe-Co-Ni超高强度钢长臂梁构件焊接-淬火过程应力和变形的影响[J]. 金属学报, 2023, 59(12): 1633-1643. [6] 温冬辉, 姜贝贝, 王清, 李相伟, 张鹏, 张书彦. MoNb改性FeCrAl不锈钢高温组织演变和力学性能[J]. 金属学报, 2022, 58(7): 883-894. [7] 刘续希, 柳文波, 李博岩, 贺新福, 杨朝曦, 恽迪. 辐照条件下Fe-Cu合金中富Cu析出相的临界形核尺寸和最小能量路径的弦方法计算[J]. 金属学报, 2022, 58(7): 943-955. [8] 朱小绘, 刘向兵, 王润中, 李远飞, 刘文庆. 290℃氩离子辐照对Fe-Cu合金微观组织的影响[J]. 金属学报, 2022, 58(7): 905-910. [9] 郭璐, 朱乾科, 陈哲, 张克维, 姜勇. Fe76Ga5Ge5B6P7Cu1 合金的非等温晶化动力学[J]. 金属学报, 2022, 58(6): 799-806. [10] 任平, 陈兴品, 王存宇, 俞峰, 曹文全. 预变形和双级时效对Fe-30Mn-11Al-1.2C奥氏体低密度钢显微组织和力学性能的影响[J]. 金属学报, 2022, 58(6): 771-780. [11] 孙蓉蓉, 姚美意, 林晓冬, 张文怀, 仇云龙, 胡丽娟, 谢耀平, 杨健, 董建新, 成国光. 添加Ti对Fe22Cr5Al3Mo合金在500℃过热蒸汽中腐蚀行为的影响[J]. 金属学报, 2022, 58(5): 610-622. [12] 皇甫顥, 王子龙, 刘永利, 孟凡顺, 宋久鹏, 祁阳. W1 - x Ir x 固溶合金几何结构、电子结构、力学和热力学性能的第一性原理计算[J]. 金属学报, 2022, 58(2): 231-240. [13] 陈维, 陈洪灿, 王晨充, 徐伟, 罗群, 李谦, 周国治. Fe-C-Ni体系膨胀应变能对马氏体转变的影响[J]. 金属学报, 2022, 58(2): 175-183. [14] 林晓冬, 马海滨, 任啟森, 孙蓉蓉, 张文怀, 胡丽娟, 梁雪, 李毅丰, 姚美意. Fe13Cr5Al4Mo合金在高温高压水环境中的腐蚀行为[J]. 金属学报, 2022, 58(12): 1611-1622. [15] 林研, 司丞, 徐京豫, 刘泽, 张诚, 柳林. 选区激光熔化高强韧铝合金的异质结构调控及力学性能[J]. 金属学报, 2022, 58(11): 1509-1518. Viewed Full text Abstract Cited   Shared      Discussed