刘子江
- 作品数：34 被引量：65H指数：5
- 供职机构：兰州交通大学数理与软件工程学院更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金甘肃省自然科学基金甘肃省教育厅科研基金更多>>
- 相关领域：理学自动化与计算机技术一般工业技术化学工程更多>>
- 金属热容量与温度关系的实验测定及理论研究被引量：3
- 2014年
- 测量了铜、铁和铝在55~200℃范围内的热容量.基于爱因斯坦和德拜固体热容理论模型,利用Matlab软件对实验数据进行了模拟和处理,得到了3种金属的热容量与温度的关系曲线.结果发现,在实验误差允许范围内,实验结果与爱因斯坦理论和德拜理论都具有较好的一致性.
- 魏秀芳陈建宏刘子江邵栋元
- 关键词：冷却法温度
- 两体和三体相互作用下的非线性Landau-Zener隧穿的圈结构研究
- 2014年
- 在加速光晶格中玻色-爱因斯坦凝聚体(BEC),当同时考虑两体和三体相互作用时,其能级结构、隧穿率出现了独特的特性.在一维加速光晶格中的BEC,当两体和三体相互作用参数满足一定条件时,非线性两能级体系的能级结构中出现了圈结构,研究得出了圈的宽度随两体和三体相互作用参数变化的关系,并由此分析圈结构的出现及其大小对BEC隧穿率的影响.
- 魏秀芳刘子江
- 高温高压下闪锌矿相GaN结构和热力学特性的分子动力学研究被引量：11
- 2005年
- 利用分子动力学方法和Buckingham经验势模型对重要半导体材料GaN立方闪锌矿相的晶格常数、相变压力(从闪锌矿到岩盐结构)、热膨胀、等温体模量、定压热容等结构和热力学特性在300—3000K的温度范围和0—65GPa的压力范围内进行了研究.研究表明,闪锌矿相GaN常态下的结构和热力学参数的模拟结果与实验数据及其他理论结果相符.同时在所选作用势模型可靠性检验的基础上,对等温体模量、定压热容诸非谐性参量在高温高压下的热力学行为进行了预测.所得结果在材料科学等领域的研究中具有一定的应用背景和参考价值.
- 孙小伟褚衍东刘子江刘玉孝王成伟刘维民
- 关键词：GAN分子动力学模拟高温高压
- 高压下MgO状态方程的分子动力学研究
- 2006年
- 利用引入呼吸壳层模型BSM(B reath ing ShellModel)的分子动力学(MD)结合离子间相互作用势模拟了MgO的状态方程.温度300 K时模拟的MgO体积压缩率和实验值基本一致,且模拟的状态方程和实验值也吻合得很好,并进一步模拟了更高压强更高温度下MgO的状态方程.
- 向根祥刘子江杨向东
- 关键词：分子动力学
- 超硬材料BC2N的一种新亚稳结构及其高压物性预测
- 2019年
- 硼(B)、碳(C)、氮(N)轻元素因具有较小的原子半径和极强的相互键合能力,其形成的化合物极易形成强共价键和高原子密度的三维网状致密结构,从而成为寻找制备超硬材料的备选体系.本文基于最新研究的机械性能优异的体心四方碳结构模型,构造了一种具有四方对称结构、空间群为I4/mmm的BC2N潜在超硬化合物新结构.利用基于密度泛函理论的第一性原理计算方法,系统地研究了该化合物四方相新结构的热力学、力学和动力学稳定性,表明该四方相BC2N至少在0–60 GPa的压力范围内是力学和动力学稳定的;热力学计算结果显示该结构结合能稍高于BC2N化合物中最稳定的纤锌矿结构,表明新构造的四方结构是BC2N化合物的一个亚稳结构,且其不可压缩性大于其他的硼-碳-氮类化合物如B2CN, BC4N等.在结构稳定性研究的基础上,本文计算了该四方相BC2N化合物在0–60 GPa压力范围内的电子结构,发现其在零压下具有2.16 eV的带宽,为半导体,且随着压力的增加,带隙逐渐加宽;高压弹性特性研究表明BC2N化合物四方结构的体弹性模量、剪切模量、杨氏模量、泊松比、德拜温度、最小热导率和弹性波速均随压力增加呈现出不同的增加趋势且属脆性体质,其弹性各向异性在高压下变得更加明显;同时,大的体弹性模量、大的剪切模量及高维氏硬度表明所构造的空间群为I4/mmm的四方结构是BC2N化合物的一种潜在超硬新结构.
- 李伟源孙小伟宋婷田俊红万桂新刘子江
- 关键词：各向异性
- MgO声子散射曲线和热力学特性的第一原理研究(英文)被引量：2
- 2005年
- 利用从头算场论结合局域密度近似和Troullier-Martins赝势,计算了MgO的声子散射曲线和热力学特性。计算结果和所有的有效实验值进行了比较,发现理论计算结果和实验结果吻合的很好。
- 刘子江唐钰祁建宏王志林杨向东
- 氮化镓相图预测及其高压熔化特性研究被引量：1
- 2022年
- 采用经典分子动力学模拟,结合第一性原理计算及晶格动力学方法对氮化镓(GaN)纤锌矿结构与岩盐结构在0—80 GPa压力范围内的相图进行了预测.第一性原理计算与分子动力学模拟得到的零温下GaN纤锌矿到岩盐结构的相变压力分别为44.3 GPa和45.9 GPa,与已有研究的实验结果吻合;通过外推纤锌矿结构GaN的熔化曲线得到其零压下的熔化温度为2295 K,当压力增大到33.3 GPa时,纤锌矿结构熔化曲线与岩盐结构熔化曲线相交,两种结构的熔化温度均随压力的增大而上升;GaN还可能存在超离子相,纤锌矿结构在压力大于2.0 GPa且温度高于2550 K时发生超离子相转变,岩盐结构在压力温度大于33.1 GPa和4182 K后发生超离子相转变,二者的相转变温度均会随着压力的增大而升高;GaN纤锌矿和岩盐结构的相界线并非为一直线,在高温下相界线斜率为正,随着温度的降低逐渐变为一条具有负斜率的曲线.
- 雷振帅孙小伟刘子江宋婷田俊红
- 关键词：氮化镓相图熔化温度分子动力学模拟
- 复合柱局域共振声子晶体的超宽带隙与可调性研究
- 2024年
- 局域共振声子晶体因具有良好的低频带隙特性,在低频减振降噪方面具有广泛的应用前景。以设计一种具有超宽带隙的三组元二维复合柱声子晶体结构为目标,该结构由散射体、双包覆层和六棱柱基体板组成,相对应的局域共振单元附加质量比为65.13,利用有限元方法计算该声子晶体板的能带结构、传输损失谱和位移矢量场。结果表明:在0~3000 Hz的频率范围内相对带宽高达162.10%。与方形柱基体板声子晶体相比,所设计的六棱柱基体板声子晶体的第一完全带隙频率更低且第二带隙频率范围更宽。通过优化几何结构、改变材料参数以及引入压电效应等方式,实现对多条完全带隙的调控,并进一步拓宽完全带隙形成超宽带隙。研究结果可为研发可调低频减振降噪产品提供一定的理论参考。
- 张敏温晓东孙小伟刘禧萱宋婷刘子江
- 关键词：声学声子晶体有限元法
- 氟化镁高压萤石结构稳定性及热物性的数值模拟
- 2020年
- 氟化镁(MgF2)是工业用途广泛的重要碱土金属氟化物,也是矿物质氟镁石的主要成分,相比于电子结构和光学特性的研究,人们从地球物理学的角度给予MgF2高压热物性的研究明显不够,而组成地球下地幔矿物的高压熔化、热膨胀等热物性预测对理解地球的结构、动力学、演化及起源至关重要.本文利用基于密度泛函理论的第一性原理方法,通过热力学、动力学、力学稳定性计算表明萤石结构为MgF2高压结构,根据等焓原理,分别结合广义梯度近似和局域密度近似确定出了零温下MgF2晶体从稳定金红石结构到高压萤石结构的相转变压力为19.26 GPa和18.15 GPa,且萤石结构至少稳定到135 GPa(相当于下地幔压力);利用基于有效势参数模型的经典分子动力学方法,通过模拟特定压力下MgF2体系的摩尔体积、总能随温度的变化确认了MgF2萤石结构在300—6000 K温度范围内的高温稳定性.在此基础上,考虑选用能够提高密堆固体平衡特性的交换相关泛函形式的广义梯度近似方法且结合准谐德拜模型,以及利用根据从头算Hartree-Fock方法获得的数据拟合得到的可靠经验势参数结合经典分子动力学方法,共同预测了萤石结构的MgF2在300—1500 K和0—135 GPa的温度和压力范围内的体积热膨胀系数、等温体模量、热弹性参数等重要热力学参量.研究表明:MgF2萤石结构基于体积热膨胀系数和等温体模量得到的热弹性参数并非物态方程研究中通常假定的常数,但在高温高压条件下,其值接近于常数.
- 孙小伟宋婷刘子江万桂新张磊常文利
- 关键词：氟化镁结构相变高温高压
- 高压下CaSiO_3钙钛矿的从头算研究(英文)被引量：1
- 2009年
- 利用考虑声子效应的准谐近似Debye模型势结合基于密度泛函理论的平面波赝势方法,研究了高温高压下CaSiO_3钙钛矿的热力学性质.在常温常压下CaSiO_3钙钛矿的状态方程与实验结果吻合得很好.获得了压强上升到150 GPa,温度上升到2000 K时CaSiO_3钙钛矿的热力学参量体积模量、热膨胀和热容与温度和压强的关系.
- 康炯蒋敏刘子江郭媛祁建宏
- 关键词：热力学性质
