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基于随机行走的二维空间扩散模拟研究(英文)被引量：3: 2012年; 分子的扩散行为是微观化学的重要研究领域.影响扩散行为的因素很多,但是目前各个因素的具体影响效果还不明确.作者基于随机行走理论建立了分子在二维空间的扩散模型,依据此模型自主开发了模拟软件以及数据分析系统,并利用该模拟软件系统研究了势垒、横向速度等因素对扩散行为的影响,验证了该模型的可靠性,证明根据该模型可以得到和实验、理论相吻合的结果.该软件有望成为模拟微观化学扩散行为的潜在平台,如电化学以及膜过滤过程中的扩散.; 赵健伟陈莉莉傅应强黎绍鸿陈天南张世界; 关键词：扩散

单晶铜纳米线的形变行为对温度和速率的依赖关系被引量：1: 2011年; 本文采用分子动力学模拟的方法,分别考察了应变速率为0.02%·ps-1,0.2%·ps-1和2%·ps-1,温度为100,300和600 K下的[100]单晶铜纳米线的单轴拉伸形变行为。通过纳米线在形变过程中的原子排布,机械性质,径向分布函数和能量曲线分析,可得出纳米线的低速,中速,快速拉伸形变分别对应于原子的平衡态,准平衡态和非平衡态运动;纳米线的低温,常温,高温拉伸形变分别对应于原子的结晶态,局域无序和非晶态的运动。; 朱铁民侯进王奋英高亚军赵健伟; 关键词：分子动力学纳米线结晶态

拉伸过程中晶向对银单原子线形成几率影响的分子动力学模拟被引量：7: 2011年; 采用基于原子镶嵌势函数的分子动力学方法,模拟了银纳米线沿[100]、[110]和[111]晶向拉伸过程中的空间原子结构和性能.研究结果表明不同晶向的材料力学性质有显著不同,屈服应力按照[111]、[110]和[100]依次降低.从形变位图观察到纳米线在断裂前形成单原子线排列.由900个分子动力学模拟样本统计得出沿三个晶向形成单原子线的几率,其中沿[111]晶向形成单原子线的几率明显高于其他两个晶向.本文从形变机理阐述了单原子线生成几率与晶向的依赖关系.; 刘云红高亚军王奋英朱铁民赵健伟; 关键词：银分子动力学模拟纳米线晶向

气相色谱中粒子运动行为的随机行走模拟: 2016年; 本文应用随机行走这一理论模型对气相填充柱色谱进行了研究。随机行走的处理方式是重点关注分子的运动行为,而忽略掉那些与色谱动力学关系较小的因素。模拟结果表明,在低温时分子的自主运动是扩散行为,当温度升高分子则带有了明显的流动行为。在此基础之上,对温度和压力这些影响分子运动行为的外部因素也进行了考察。同时进行了相对应的气相色谱实验,模拟得出了和实际实验相一致的结果。由于实际实验操作条件的限制,模拟结果给出了一个更宽泛的应用区间。; 郭彦傅应强赵健伟; 关键词：气相色谱分子扩散

锂离子电池隔膜材料中离子扩散问题的随机行走模拟: 基于自主开发的随机行走模拟软件对锂离子电池隔膜材料中离子扩散问题进行了模拟研究。系统地考察了驱动电势、隔膜平均孔径以及隔膜骨架与离子之间的弱相互作用等因素对水合锂离子扩散行为的影响。结果表明,水合锂离子在隔膜材料中的扩散...; 柯佳颖傅应强陈莉莉陈天南张世界王洪波杜红宾赵健伟; 关键词：锂离子电池; 文献传递

石墨烯氧化程度对Ni(OH)_2赝电容性能的影响(英文): 2014年; 基于密度泛函理论(DFT)设计了一系列不同氧化程度的还原氧化石墨烯片(rGNOs)并研究了其表面的氧化缺陷与吸附的氢氧化镍(Ni(OH)2)之间的相互作用.结果发现,rGNOs表面的含氧基团与Ni(OH)2之间的吸附能与含氧基团的氧化程度相关.在吸附Ni(OH)2后,rGNOs的原子间距和电荷分布的变化也都受rGNOs表面的含氧缺陷的氧化程度影响.理论计算的结果与实验观察的结果一致并能给出合理的解释.我们用简单的恒电位电化学沉积法有效地在rGNOs表面制备了粒径只有5 nm的Ni(OH)2纳米粒子.在Ni(OH)2/rGNOs制备过程中,氧化石墨烯的电化学还原是关键步骤.Ni(OH)2上吸附的Ni(OH)2因具有更高的吸附能而使其与在镍膜表面直接吸附的Ni(OH)2(在5 mV·s-1下比电容为656 F·g-1)相比具有更高的比电容值(在5 mV·s-1下为1591 F·g-1).rGNOs在吸附Ni(OH)2后构型和电荷分布的变化导致Ni(OH)2具有更低的等效串联电阻和更佳的频率响应.Ni(OH)2/rGNOs优异的赝电容特性表明其有潜力成为新型赝电容器材料.; 贺园园张晋江赵健伟; 关键词：氢氧化镍电荷分布吸附能赝电容

纳米器件的分子动力学模拟被引量：5: 2013年; 分子动力学广泛应用于分子体系,但受限于计算能力,一般难以用于纳米器件的研究.本文采用自主开发的超大规模分子动力学仿真程序(NanoMD),构建了原子级的纳米齿轮模型,并以此为代表实现了对具有高速转动特性的纳米器件的模拟.通过位错和缺陷分析,确定了纳米器件在高速转动过程中的应力分布以及失效机制,并明确了以极限弹性转速为依据的材料强度衡量模式.研究发现纳米器件在极限转速方面存在明显的尺寸效应:随着器件直径的减小而单调增大,随着轴径的缩小而先增大后减小.; 孙玮张晋江赵健伟; 关键词：分子动力学模拟极限转速尺寸效应

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国家自然科学基金(51071084)