金属纳米晶材料晶格畸变的尺寸效应和形状效应研究-东篱科研大数据发现系统（DRDS）

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金属纳米晶材料晶格畸变的尺寸效应和形状效应研究

项目名称：金属纳米晶材料晶格畸变的尺寸效应和形状效应研究
项目类别：青年科学基金项目
批准号：50401010
申请代码：E010302
项目来源：国家自然科学基金
研究期限：2005-01-01-2007-12-31

项目负责人：齐卫宏
负责人职称：教授
依托单位：中南大学
批准年度：2004

中文摘要：

金属纳米晶材料的晶格会发生畸变，但长期以来，晶格是膨胀还是收缩，则存在较大的争论；另外，纳米晶的形状对于晶格畸变影响，也未有报道。本项目主要研究纳米晶晶格畸变的尺寸效应和形状效应，将以晶粒尺寸和形状因子为基本参量，建立起纳米晶材料晶格畸变的基本模型，澄清长期以来关于纳米晶晶格畸变的争论。本项目的完成将促进对纳米晶材料的磁性、热稳定性、电输运特性、电导率、光吸收带移动等物性的深入研究。

中文主题词：纳米微粒；晶格畸变；形状效应；结构稳定性；连续介质模型

英文摘要：

nanoparticles;lattice distorsi

英文主题词： nanoparticles;lattice distorsi

结论摘要：

以微粒尺寸和形状因子为基本参数，建立了描述金属纳米晶晶格畸变的连续介质模型。定量研究了晶格畸变的形状效应，并得到形状效应对于Pd、Au、Pt纳米微粒晶格畸变的变化量贡献分别为7％、2％、7％。提出了以平衡原子间距和连续介质模型为基础的判定纳米微粒晶态与非晶态的方法。通过引入结构参数，建立了描述纳米微粒结构稳定性的模型，并预测了Cr纳米微粒BCC结构变为FCC结构的临界原子数范围为249～824。通过模拟发现，纳米晶表面晶格产生非均匀畸变，微粒内部产生均匀畸变。建立了描述纳米微粒基本性能的表面积差异模型，该模拟可以用来预测微粒的熔化温度、空位形成能等的尺寸形状效应。晶格畸变可以影响纳米微粒结合能，考虑畸变后的结合能要高于没有考虑畸变的结合能。发现Pd-79团簇在熔化前的581K和641K温度区间范围内，其结构在晶态、包含空位的晶态以及非晶态之间进行反复演化。进一步研究了纳米薄膜的晶格畸变、团簇和纳米线在不同冷却速度下的晶化过程、以及宏观材料的理论体系在纳米材料研究中的有效性，还将形状因子的概念推广至纳米线系统。本项目发表标注基金资助号的论文34篇，被SCI收录18篇。

成果综合统计