检索结果-内蒙古大学图书馆

材料导报 2021年第1期35卷 82-95页

作者：简单朱燮刚刘瑜宋海峰赖新春中国工程物理研究院材料研究所绵阳621908 北京应用物理与计算数学研究所计算物理实验室北京100094 中国工程物理研究院高性能数值模拟软件中心北京100088

铀和二氧化铀都是核科学与核工程中的重要材料,长期以来都不缺乏对它们的状态方程的研究。它们生产、存储和使用的环境复杂,涵盖宽温、宽压、强辐照、表面辐射、氦泡演化等极端条件,需要从实验和理论出发获取不同温度和压力下的材料物性... 详细信息

铀和二氧化铀都是核科学与核工程中的重要材料,长期以来都不缺乏对它们的状态方程的研究。它们生产、存储和使用的环境复杂,涵盖宽温、宽压、强辐照、表面辐射、氦泡演化等极端条件,需要从实验和理论出发获取不同温度和压力下的材料物性,如晶体结构、相变行为、压缩性质、弹性性质与输运性质。此外,它们都属于强关联电子体系,拥有丰富的相图与奇特的物理性质,因此在实验与理论上研究它们的状态方程等物性具有极大的挑战性,该项研究一直属于前沿研究的热点。数十年来,人们采取各种实验手段,对铀和二氧化铀的热力学物性进行了测量;但由于铀及其化合物的特殊性质,相关实验研究工作仍存在一定程度上的困难。而另一方面,自1990年代以来,随着第一性原理方法的发展,使用密度泛函理论(DFT)方法对铀和二氧化铀物理性质展开计算的工作也不断涌现,不仅与实验工作相互验证,而且填补了实验条件无法企及的极端条件下的参数空白。随着计算机软硬件和数值算法的发展,相关DFT方法已经获得了较大突破,对铀和二氧化铀状态方程的描述也更为准确。其中,修正电子多体关联效应的动力学平均场方法(DMFT)以及修正声子振动能的平均场势方法(MFP)等算法是值得研究者进一步关注的。本文就20世纪以来对金属铀和二氧化铀实验和理论状态方程的研究进展进行了梳理,先后针对实验测量和理论计算两方面的晶体结构和相变行为、准静态压缩与冲击绝热压缩曲线、弹性力学、输运性质进行了概括总结,并探讨了二氧化铀晶体缺陷行为的相关研究工作。此外,本文还利用第一性原理方法对铀和二氧化铀的状态方程做了简要的计算,验证了已有公开文献中的结果,这将有助于后续研究。

关键词：状态方程铀二氧化铀第一性原理极端条件

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数值模拟并行程序的跟踪与可视化

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计算机工程与科学 2009年第A1期31卷 210-213页

作者：曹轶姚彦忠邬吉明北京应用物理与计算数学研究所高性能计算中心北京100088 北京应用物理与计算数学研究所计算物理实验室北京100088

采用并行计算的手段,数值模拟程序可以在高性能计算环境下获得数值求解加速,但在短时间内输出的大量、多块的计算结果,也为研究者的数据分析造成了困难。为此,本文介绍了一个针对并行计算程序的远程跟踪可视化系统,它适合运行于并行分... 详细信息

采用并行计算的手段,数值模拟程序可以在高性能计算环境下获得数值求解加速,但在短时间内输出的大量、多块的计算结果,也为研究者的数据分析造成了困难。为此,本文介绍了一个针对并行计算程序的远程跟踪可视化系统,它适合运行于并行分布式计算环境,用户只需简单改造数值程序,即可通过远程终端对运行期的程序进行自动计算跟踪和交互可视化,而跟踪系统的优化设计则使数值程序的远程交互延迟得到有效控制。

关键词：科学计算可视化跟踪计算远程可视化

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掺杂C_(60)超导体的电子结构、物理性质及其超导机制

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固体电子学研究与进展 1999年第1期19卷 1-12页

作者：吕劲章立源张信威赵宪庚北京应用物理与计算数学研究所计算物理实验室北京大学物理系北京应用物理与计算数学研究所

由足球型状的Ｃ６０分子构成的Ｃ６０固体是碳元素的一种新的存在形式，掺杂Ｃ６０固体是一种新型的有机超导体，其中ＲｂＣｓ２Ｃ６０的Ｔｃ创下了有机超导体超导转变温度的最高纪录。文中将就掺杂Ｃ６０超导体的电子结构、物理性质、... 详细信息

由足球型状的Ｃ６０分子构成的Ｃ６０固体是碳元素的一种新的存在形式，掺杂Ｃ６０固体是一种新型的有机超导体，其中ＲｂＣｓ２Ｃ６０的Ｔｃ创下了有机超导体超导转变温度的最高纪录。文中将就掺杂Ｃ６０超导体的电子结构、物理性质、超导机制作一概括的介绍。

关键词： C60超导体电子结构物理性质超导机制

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间断有限元方法求解一维非平衡辐射扩散方程

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计算物理 2012年第5期29卷 641-646页

作者：张荣培蔚喜军崔霞冯涛辽宁石油化工大学理学院抚顺113001 中国工程物理研究院研究生部北京100088 北京应用物理与计算数学研究所计算物理实验室北京100088

研究一维非平衡辐射扩散方程的数值方法.通过求解间断系数热传导方程的广义黎曼问题,得到一种带加权数值流量,基于该数值流量构造了一类新型的间断有限元方法.在时间离散上采用向后Euler方法,形成的非线性方程组采用Picard迭代求解.数... 详细信息

研究一维非平衡辐射扩散方程的数值方法.通过求解间断系数热传导方程的广义黎曼问题,得到一种带加权数值流量,基于该数值流量构造了一类新型的间断有限元方法.在时间离散上采用向后Euler方法,形成的非线性方程组采用Picard迭代求解.数值试验表明该方法具有捕捉大梯度的能力,而且能适应扩散系数间断的情形.

关键词：非平衡辐射扩散方程间断有限元间断系数

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一种结合Roe格式的高精度半拉氏方法

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力学学报 2011年第4期43卷 660-666,672+671页

作者：齐进田保林王双虎北京应用物理与计算数学研究所北京100094 计算物理国防重点实验室北京100088 北京大学应用物理与技术研究中心北京100871

针对守恒形式的欧拉方程组,构造了一种结合Roe格式的守恒型有限体积形式的半拉氏方法.通过发展一种基于Roe特征速度的拉氏质点回溯方法,由此来计算半点的流量并作为边界通量的近似,使得这种半拉氏方法在时空离散上达到二阶精度,并且保... 详细信息

针对守恒形式的欧拉方程组,构造了一种结合Roe格式的守恒型有限体积形式的半拉氏方法.通过发展一种基于Roe特征速度的拉氏质点回溯方法,由此来计算半点的流量并作为边界通量的近似,使得这种半拉氏方法在时空离散上达到二阶精度,并且保证了守恒性.其中回溯点处物理量采用本质无振荡格式(ENO)方法进行插值重构得到,不需要增加人工黏性且避免了有限体积多矩半拉氏方法中限制器选择的问题,又能够达到时空的高阶精度.方法简便,易于实现,兼具拉氏方法和欧拉方法的优点.一维和二维数值算例表明,此方法对激波和接触间断都取得了满意的模拟效果,可用于可压缩复杂流动问题的计算.

关键词： Roe格式半拉氏方法 ENO 有限体积方法特征不变量

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核能与聚变裂变混合能源堆

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物理 2010年第6期39卷 385-389页

作者：彭先觉师学明北京应用物理与计算数学研究所计算物理实验室北京100088

未来20年将是核能发展的一个关键时期.2035年左右,快堆有望投入商用;磁约束聚变、激光聚变、Z箍缩聚变也都有演示堆计划.聚变演示堆存在纯聚变与聚变裂变混合能源堆两种可能,而后者可降低聚变功率,缓解高能中子对材料的辐照损伤.另外,... 详细信息

未来20年将是核能发展的一个关键时期.2035年左右,快堆有望投入商用;磁约束聚变、激光聚变、Z箍缩聚变也都有演示堆计划.聚变演示堆存在纯聚变与聚变裂变混合能源堆两种可能,而后者可降低聚变功率,缓解高能中子对材料的辐照损伤.另外,氘氚聚变供能时间有限.文章介绍了混合能源堆的概念.能源堆可充分利用铀资源,且后处理不涉及铀钚分离,有很好的防扩散性能.裂变堆、聚变堆、能源堆共同发展,可望使核能在不太长的时间内获得大规模应用,并可为人类提供千年以上的能源供应.

关键词：快堆聚变裂变演示堆聚变裂变混合能源堆

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从头算方法研究Y掺杂的刚玉晶界Σ31

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中国科学（G辑） 2008年第8期38卷 1066-1074页

作者：陈军徐云陈栋泉张景琳北京应用物理与计算数学研究所计算物理实验室北京100088

使用一系列高精度从头计算方法,我们研究了清洁和Y掺杂的α-Al2O3陶瓷晶界Σ31/(0001)的原子结构和能量.为了研究Y的不同替代位置和掺杂浓度,我们建立了一个包含700个原子的周期性超晶格模型.我们的结果显示Y原子更愿意偏聚到由7个Al原... 详细信息

使用一系列高精度从头计算方法,我们研究了清洁和Y掺杂的α-Al2O3陶瓷晶界Σ31/(0001)的原子结构和能量.为了研究Y的不同替代位置和掺杂浓度,我们建立了一个包含700个原子的周期性超晶格模型.我们的结果显示Y原子更愿意偏聚到由7个Al原子构成的环形结构中心.这一效应可以由Y在这一位置的更有利的成键和更低的晶界形成能得到解释.计算的清洁和Y掺杂晶界形成能分别是3.99和3.67J/m2.计算的电荷平均值显示,晶界区电荷密度低于晶体区.同时,我们也发现晶界引起了静电势在晶界两边的长程不对称分布.

关键词：刚玉陶瓷晶界 Y掺杂第一性原理方法

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第一性原理方法研究He掺杂Al晶界力学性质

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物理学报 2011年第7期60卷 559-566页

作者：王晓中林理彬何捷陈军北京应用物理与计算数学研究所计算物理实验室北京100083 四川大学物理系辐射物理及技术教育部重点实验室成都610064

基于密度泛函理论方法,本文开展了氦掺杂AlΣ3((111)/180°)晶界数值模拟拉伸试验.计算结果表明,He在晶界中最低杂质形成能为2.942eV,偏析到晶界的偏析能为0.085eV;在拉伸条件下,清洁Σ3晶界的理论拉伸强度为9.65GPa,拉伸断裂从晶... 详细信息

基于密度泛函理论方法,本文开展了氦掺杂AlΣ3((111)/180°)晶界数值模拟拉伸试验.计算结果表明,He在晶界中最低杂质形成能为2.942eV,偏析到晶界的偏析能为0.085eV;在拉伸条件下,清洁Σ3晶界的理论拉伸强度为9.65GPa,拉伸断裂从晶界界面开始;而He掺杂后,晶界的理论拉伸强度下降到7.14GPa,在断裂发生前应力曲线中出现平台效应,拉伸断裂从包含He杂质的界面开始.通过对比键长和电荷密度分布,本文认为He的满壳层电子结构一方面导致了He与Al之间仅有弱的电荷相互作用,另一方面He满壳层电子结构的电荷屏蔽效应也导致了周围Al—Al键的弱化,这是系统拉伸强度下降的主要原因.

关键词： He 晶界第一性原理计算力学性质

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自旋轨道耦合玻色-爱因斯坦凝聚体在尖端势垒散射中的Klein隧穿

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物理学报 2014年第11期63卷 69-73页

作者：李志曹辉北京理工大学物理学院北京100081 计算物理国家实验室北京应用物理与计算数学研究所北京100088

本文对自旋-轨道耦合的玻色-爱因斯坦凝聚体经过尖端势垒散射的过程进行了数值模拟,发现散射过程中存在Klein隧穿现象.相较于高斯势垒,尖端势垒散射的Klein阻塞及Klein隧穿区域会向较高势垒方向移动.在Klein隧穿区域,透射系数随势垒高... 详细信息

本文对自旋-轨道耦合的玻色-爱因斯坦凝聚体经过尖端势垒散射的过程进行了数值模拟,发现散射过程中存在Klein隧穿现象.相较于高斯势垒,尖端势垒散射的Klein阻塞及Klein隧穿区域会向较高势垒方向移动.在Klein隧穿区域,透射系数随势垒高度而振荡下降,且振幅随着势垒增高而逐渐减小.最后,分别讨论了原子相互作用对经典透射区域、Klein阻塞区域以及Klein隧穿区域散射过程的影响.

关键词：自旋-轨道耦合 Klein隧穿尖端势垒散射玻色-爱因斯坦凝聚

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用有限元方法求解双曲守恒律(英文)

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计算物理 1999年第5期16卷 457-466页

作者：蔚喜军符鸿源常谦顺北京应用物理与计算数学研究所计算物理实验室100088 中科院应用数学研究所北京100080

应用分片线性插值有限元给出了求解双曲守恒律的计算方法。有别于不连续有限元方法求解双曲守恒律在相邻单元边界上求Ｒｉｅｍａｎｎ解，利用双曲守恒律的Ｈａｍｉｌｔｏｎ Ｊａｃｏｂｉ方程形式，直接... 详细信息

应用分片线性插值有限元给出了求解双曲守恒律的计算方法。有别于不连续有限元方法求解双曲守恒律在相邻单元边界上求Ｒｉｅｍａｎｎ解，利用双曲守恒律的Ｈａｍｉｌｔｏｎ Ｊａｃｏｂｉ方程形式，直接应用有限元求解。在ＣＦＬ下，证明了计算格式满足极大值原理，并且是ＴＶＤ格式。数值例子在文后给出。此外，方法推广到流体力学方程组和高维问题，将在另文中予以讨论。

关键词：有限元双曲守恒律 H-J形式分片线性插值

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