任元
- 作品数：47 被引量：68H指数：5
- 供职机构：内蒙古科技大学机械工程学院更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金内蒙古自治区自然科学基金内蒙古自治区教育厅科研基金更多>>
- 相关领域：一般工业技术理学金属学及工艺化学工程更多>>
- 单晶式多晶体纳米金刚石复合薄膜及制备方法
- 本发明涉及单晶式多晶体纳米金刚石复合薄膜及制备方法，属于有序纳米金刚石复合结构表面材料工程领域。本发明薄膜是由晶粒相和界面相构成，界面相将晶粒相分隔为纳米尺度晶粒，晶粒之间形成规则的界面相。此纳米金刚石复合结构属于单晶式...
- 刘学杰张素慧任元魏怀陆峰
- 文献传递
- Ta-Si-N纳米复合薄膜中的界面结构与力学性能被引量：1
- 2016年
- 为了考察Ta-Si-N复合薄膜的力学性能,采用基于密度泛函理论(DFT)的第一性原理方法对Ta-Si-N纳米复合薄膜中的界面结构形式及界面力学性能进行了研究.研究结果表明:Ta-Si-N纳米复合薄膜中存在置换型界面与间隙型界面两类结构的界面.比较其体模量、剪切模量和弹性模量,可以看出Ta-Si-N中置换型界面的力学性能优于间隙型界面的力学性能,而这两种界面的力学性能均不如Ta N晶体的力学性能.Ta N晶体弹性模量的各向异性比较突出,两种界面的弹性模量显示为各向同性.
- 刘学杰曾海清任元
- 关键词：第一性原理力学性能
- 过渡金属氮化物中单原子固溶和力学性能的第一性原理研究被引量：6
- 2013年
- 基于密度泛函理论(DFT)的第一性原理,计算Si原子在Ti族和V族氮化物中以及B、C和Ge原子在TiN晶体中固溶的稳定结构,讨论置换型和间隙型固溶的低能量稳定结构与晶体间距的关系,研究金属氮化物和固溶原子固溶结构的力学性能.结果表明:Si原子在TiN、ZrN、HfN和TaN晶体中固溶以及Ge原子在TiN晶体中固溶情况为,单原子不进入对应过渡金属氮化物晶体中形成间隙固溶或置换固溶,随着晶体间距离变化单原子可以在晶体之间形成间隙固溶或置换固溶;Si原子在NbN以及B原子在TiN晶体中可以实现间隙固溶,而不能形成置换固溶;Si原子在VN和C原子在TiN晶体中固溶结构形式均为置换固溶.单原子固溶形成低能量置换型固溶体和间隙型固溶体的弹性常数、体模量和剪切模量均低于原过渡金属氮化物的对应值.
- 刘学杰任元
- 关键词：单原子第一性原理力学性能
- 多孔阳极氧化铝膜形成过程中电场分布的有限元分析被引量：2
- 2014年
- 为了进一步了解多孔阳极氧化铝膜孔洞的形成、发展过程与电场分布的关系,建立了4种模型对多孔阳极氧化铝膜中孔洞形成初始阶段和发展阶段的电场分布情况进行了有限元分析。结果表明:在孔洞初始阶段,孔洞间距较小的孔洞底部电场强度小,而间距较大的孔洞底部电场强度较大,浅孔底部电场强度较小,深孔底部电场强度较大;在孔洞发展阶段,间距不等的孔底部电场分布不均,面向壁厚侧底部电场强度较大,面向壁薄侧底部电场强度较小。这些电场分布情况可为进一步分析孔洞发展以及导致孔洞有序分布因素奠定基础。
- 刘学杰刘金会任元李良方
- 关键词：多孔阳极氧化铝膜电场分布孔洞有限元分析
- Li在石墨烯、BC_3及C_3N表面吸附与迁移的第一性原理研究
- 2015年
- 基于密度泛函理论的第一性原理方法,研究了Li在本征石墨烯及BC3、C3N表面的吸附和迁移行为。与本征石墨烯相比,硼掺杂浓度为25%(原子分数)时提高了Li的吸附能,而氮掺杂浓度为25%(原子分数)时减弱了Li的吸附能,这归因于掺杂物种具有不同的电子结构。通过NEB方法计算了Li在本征石墨烯、BC3、C3N表面的迁移,结果表明,相比于本征石墨烯,硼掺杂浓度为25%(原子分数)的石墨烯减弱了Li的扩散,而氮掺杂浓度为25%(原子分数)的石墨烯促进了Li的扩散。
- 刘学杰李沛艾贾颖任元贾桂霄
- 关键词：第一性原理吸附能
- 采用第一性原理方法研究Nb-Si-N表面单原子绕岛吸附与迁移
- 2016年
- 针对Nb-Si-N纳米复合薄膜在沉积过程中Nb、Si、N单原子与NbN晶粒相遇之后聚集与分离情况进行了研究。采用基于密度泛函理论(DFT)第一性原理超软赝势平面波计算方法分别计算了Nb、Si、N各单原子在NbN(001)表面绕2N2Nb岛的吸附作用和迁移过程。计算结果表明,Nb、Si、N单原子在2N2Nb岛旁边的吸附能最大位置分别为P3、P1、P2,吸附能分别为7.3067,5.3521和6.7113eV;Nb、Si、N单原子绕2N2Nb岛的迁移所需的激活能分别为2.62,1.35和5.094eV。吸附能与迁移激活能较小的Si原子为激活元素促进了其它原子的扩散进而提高薄膜的致密性。沉积过程中具有较小激活能的Si原子极易围绕2N2Nb岛迁移将NbN晶粒分隔,阻止晶粒长大进而细化晶粒。
- 任元刘学杰李智
- 关键词：第一性原理计算
- 单晶式多晶体纳米金刚石复合薄膜及制备方法
- 本发明涉及单晶式多晶体纳米金刚石复合薄膜及制备方法，属于有序纳米金刚石复合结构表面材料工程领域。本发明薄膜是由晶粒相和界面相构成，界面相将晶粒相分隔为纳米尺度晶粒，晶粒之间形成规则的界面相。此纳米金刚石复合结构属于单晶式...
- 刘学杰张素慧孙士阳任元魏怀陆峰
- 文献传递
- 基于U-MOOCs的有限元法与实践混合式课程案例教学探索被引量：1
- 2017年
- 介绍了基于U-MOOCs的有限元法与实践混合式课程建设的基本思路、学习内容、实施步骤,以及以实践能力培养为主线和U-MOOCs教学模式、课堂教学、实践操作交叉结合的课程建设目标,通过学生自己提出创新案例并实践操作培养学生创新思维。将U-MOOCs教学模式、传统课堂教学模式及案例教学模式相结合,开展混合式教学模式。该课程同时面向高年级的本科生和低年级的研究生开设。教学实践证明,有限元法与实践—案例教学课程建设全面提升了学生对机械工程学科专业知识的综合应用能力与创新意识。
- 任元刘学杰张超
- 关键词：有限元法案例教学
- Ti族、V族氮化物晶体结构优化:第一性原理计算被引量：1
- 2011年
- 为准确研究Ti族、V族氮化物晶体结构,调查NaCl结构的金属氮化物的稳定性,采用基于密度泛函理论(DFT)第一性原理超软赝势平面波计算方法,对Ti族、V族氮化物晶体结构进行优化.计算了6种过渡金属元素的单原子能量及其氮化物的晶格常数和结合能.通过计算6种金属元素单晶的结合能和晶格常数获得实验无法测得的单原子能量;通过计算方法获得6种氮化物的晶格常数准确地拟合实验值,相对误差均在5%以下;通过计算6种氮化物结合能获得优化后稳定的NaCl晶体结构.
- 任元赵玲玲刘学杰谭心孙士阳
- 关键词：晶体结构第一性原理研究
- 基于第一原理计算拟合Ti,Si,N原子间作用势
- 2012年
- 为了实现时Ti-Si-N纳米薄膜的原子尺度仿真,本文根据第一原理计算结果,采用Morse势对Ti,Si,N之间作用势进行拟合,并利用TiN二维拉伸模型进行验证.拟合结果表明,采用简单作用势拟合第一原理结果,此方法简单有效,为将来对Ti-Si-N纳米复合材料的仿真奠定了基础.
- 孙士阳刘学杰徐平平贾慧灵任元
- 关键词：第一原理计算作用势
