Bulk sound velocity of porous materials at high pressures

A correction of Walsh's method for bulk sound velocity calculation for shocked porous materials is accomplished based on the Wu－Jing thermodynamic equation of state. The corrected bulk velocities for solid and porous samples with low porosities are in good agreement with the corresponding experimental data published previously. On the basis of this corrected equation, the influence of thermoelectrons on the bulk velocity of shocked materials is discussed in detail at pressures of 50, 70 and 200 GPa. Some interesting phenomena are revealed, which seem to be the unique features of a dynamic-pressure-loading process and could not be found in static experiments.     

First-Principles Calculations for Elastic Properties of ZnS under Pressure

The pressure dependence of elastic properties of ZnS in zinc-blende （ZB） and wurtzite （WZ） structures are investigated by the generalized gradient approximation （GGA） within the plane-wave pseudopotential density functional theory （DFT）. Our results are in good agreement with the available experimental data and other theoretical results. From the high-pressure elastic constants obtained, we find that the ZB and WZ structures of ZnS are unstable when the applied pressures are larger than 15.8 GPa and 21.3 GPa, respectively. The sound velocities along different directions for the two structures are also obtained. It is shown that as pressure increases, the sound velocities of the shear wave decrease, and those of all the longitudinal waves increase. An analysis has been made to reveal the anisotropy and highly noneentral forces in ZnS.     

类镓等电子序列ZrⅩ-RhⅩⅤ离子的4s~24p-4s~24d、4s~24p-4s4p~2、4s~24p-4s~25s、4p~3-4s~25s以及4s4p~2-4p~3跃迁谱线和振子强度的理论计算

本文对类镓等电子序列ＧａⅠ—ＸｅⅩⅩⅠⅤ离子４ｓ２４ｐ、４ｓ２４ｄ、４ｓ４ｐ２、４ｐ３和４ｓ２５ｓ组态能级结构和组态相互作用进行了理论分析，找出沿等电子序列的变化规律。用作者提出的半经验公式［１］，内插预测了ＴｃⅩⅢ离子的４ｓ２４ｐ、４ｓ４ｐ２和４ｓ２５ｓ组态能级，外推预测了ＴｃⅩⅢ—ＲｈⅩⅤ离子的４ｐ３和４ｓ２４ｄ组态能级，并给出了４ｓ２４ｐ４ｓ２４ｄ、４ｓ２４ｐ４ｓ４ｐ２、４ｓ２４ｐ４ｓ２５ｓ、４ｐ３４ｓ２５ｓ和４ｓ４ｐ２—４ｐ３谱线波长和ＨＸＲ方法理论计算振子强度。用作者提出的半经验公式对组态能级的预测值与实验值的最大偏差小于１００ｃｍ－１。     

高密度氦状态方程的分子动力学模拟研究

 用分子动力学模拟和与固氦实验等温线比较的方法,确定了高密度氦指数6势函数中劲度系数α的优选值为12.7。然后我们用这个新的α值计算了fcc固氦的状态方程及其径向分布函数,发现当把ρ限定为1.60 g/cm³时,其径向分布函数的第二个峰将在2 000 K到3 040 K区间消失,表明此时固氦的长程有序性降低,或者说发生了固-液相变过程。     

从头算自洽晶格动力学研究高压下钛结构相的稳定性

借助能够考虑声子间相互作用的从头算自洽晶格动力学方法,计算了钛的高温声子色散曲线,并通过分析其声子频率,计算了高温高压下的声速,并由声速获得了弹性常数的数据．通过分析声子色散 曲线能够直接获得钛各种相的动力学稳定区域,比较各相的自由能,较为准确地获得了钛的相图．     

氯化钠晶体在高温高压下热物理参数的分子动力学计算

用分子动力学方法和优化的Tosi-Fumi有效两体势函数计算了NaCl晶体温度从298?K到773?K的等温压缩线和体积模量、热膨胀系数和格临爱森系数等热物理参量.计算结果表明，NaCl晶体在温度从298?K到1073?K、压力从0到80?GPa范围内的格临爱森系数γ=γ ₀(V/V₀)^q的近似公式成立，且q≈1078. 关键词： 分子动力学计算 格临爱森系数 氯化钠晶体     

高温高密度条件下氢分子间三体与四体相互作用

 为描述高温高密度条件下氢分子间复杂的多体相互作用，以Ree和Bender对两个氢分子间平均作用势的CI计算结果为基础，提出一种可以描述旋转氢分子外域电子云分布的等效氦原子模型。采用该模型所计算的氢分子三体势与CI计算结果符合较好。还对氢分子间四体势进行了计算。     

利用激光超声技术测量介观尺度材料的声速

设计并建立了一种可用于测量介观尺度(几十微米至几毫米)材料声速的激光超声系统.该系统采用脉宽为6.3 ns的调Q激光器作为超声波激发光源,使用光纤位移干涉仪进行超声位移探测.利用新建立的激光超声系统,测量了不同厚度铜箔的纵波声速.结果表明,激光超声系统得到的声速具有较高精度,可以将其应用于介观尺度材料声速测量.     

高压下Fe3C的磁性和声速性质

采用基于密度泛函理论的包含自旋极化效应的广义梯度近似方法研究了Fe₃C的高压弹性和声学性质. Fe₃C在压力作用下由铁磁基态转变到非磁性的高压态,相变压力约为73 GPa. 计算了Fe₃C 的Hugoniot线,并根据沿Hugoniot线的弹性常数计算了铁磁状态和非磁性状态的声速. 对比Fe单质,非磁性Fe₃C 的压缩波和剪切波声速与地核的地震波数据更为接近,证实了C元素是构成地核的一种成分.     

冲击波物理与爆轰物理研究进展

在中国工程物理研究院(以下简称中物院)建院50周年之际,文章作者对近年来在中物院开展的冲击波物理与爆轰物理研究工作进展情况作了介绍.首先,对该项研究工作的意义作了说明.其次,简单回顾了过去完成的几个代表性研究工作.然后,对近期主要的研究方向,其中包括冲击波温度测量和高压熔化规律研究、高密度气体物态方程研究、固体物质的宽区物态方程实验和理论研究、高压本构关系研究、材料的损伤演化及动态破坏研究、爆轰波传播规律与驱动飞层研究,以及高能炸药起爆性能与热点形成机理研究在实验技术、规律性探索到理论建模方面取得的近期主要进展作了重点介绍.文章最后对未来研究作了展望.