由印度、英国和美国的研究人员共同确定了一种具有意外原子排列结构的材料,有望应用于电子器件。来自CSIR国家物理实验室的Ashok Kumar及其同事观察到锆酸锶在650 K的相变。锆酸锶是电绝缘体,因其有较大的介电常数而在半导体技术领域有很大应用潜力。它具有钙钛矿结构,受热后其原子结构在不同的温度发生相应的改变。但相变所带来的效应仍是一个争论的问题。Kumar及其同事通过测定与原子振动相关的拉曼光谱和介电光谱,研究了锆酸锶的结构。从光谱结果中他们确定了锆酸锶的三个异常特征,并由此推断了一个新相变的存在。该文近期发表于npj Computational Materials3: 2 (2017)。 ↓长按并提取二维码以阅读 论文:Experimental verification of the ab initio phase transition sequence in SrZrO3and comparisons with SrHfO3and SrSnO3 结构材料:孪晶晶界 德国和捷克共和国的研究人员研究了一组对普通金属机械性能至关重要的原子缺陷。来自马克斯·普朗克钢铁研究所的Zongrui Pei及其同事确定了镁、锆和钛等材料中可能存在的结构畸变类型。孪晶发生在某一区域原子规则排列的错排,例如对六方密堆积结构中的孪晶,其缺陷原子结构的形成至今难以解释。Pei等运用从头算方法和大规模原子模拟揭示了镁中可能出现两种类型的孪晶:滑移孪晶和反射孪晶。他们的研究表明力学不稳定性使前者很难在实验中观察到。该文近期发表于npj ComputationalMaterials3: 6 (2017)。 ↓长按并提取二维码以阅读 论文:Atomic structures of twin boundaries in hexagonal close-packed metallic crystals with particular focus on Mg 锂离子电池电极材料锂化过程中高容量变化诱发故障的化学力学建模 近二十年来,对高效储能系统需求的快速增长,极大地刺激了大容量、高功率、耐使用的锂离子电池的研发。高容量电极材料因在电化学循环期间体积变化较大,引起材料不可避免的降解、失效,导致电池容量快速下降、循环寿命不高。本综述针对锂离子电池高容量阳极材料的降解机制,系统整理了这一机制的连续-电平计算建模的最新进展。据此,我们以硅(Si)为例,重点关注了降解过程中电化学动力学和机械应力之间的强耦合,进一步提出该耦合现象可以通过多种材料设计措施予以控制,直播,减轻材料的降解,这些有效措施包括表面涂层、孔隙率调控等。建模结果得到了实验数据的验证,为高性能锂离子电池工程学、故障诊断和性能优化奠定了基础。该文近期发表于npj Computational Materials 3: 7 (2017)。 ↓长按并提取二维码以阅读 论文:Chemomechanical modeling of lithiation-induced failure in high-volume-change electrode materials for lithium ion batteries 电子材料:寻找合适的质量 由美国和比利时的研究人员开发了一种用于确定材料热电性能的简单方法。美国西北大学的Snyder及其同事建立的模型,可以简化寻找以废热发电的材料的方法。即便固体内电子的环境非常复杂,电子穿过固体原子晶格的方式仍可看作是在自由空间移动。然而,由于其环境的影响,人们用材料的有效质量,而不是其真实质量,来模拟电子的运动和材料的性能。但有效质量有几种定义方式,与被模拟材料某一性质相关。Snyder等通过对不同电子性质的模拟计算,确定了两种不同有效质量的比值,不仅可用作识别新热电材料的良好方法,还可与电子结构的“复杂性”关联起来。该文近期发表于npj Computational Materials 3: 8 (2017)。 ↓长按并提取二维码以阅读 论文:Effective mass and Fermi surface complexity factor from ab initio band structure calculations 计算模拟揭示了金属玻璃和过冷液体的结构演化 (责任编辑:本港台直播) |