Xem mẫu
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI
NGUYỄN THỊ THẢO
NGHIÊN CỨU CẤU TRÚC VÀ QUÁ TRÌNH TINH
THỂ HÓA CỦA HẠT NANO Fe VÀ FeB BẰNG
PHƯƠNG PHÁP MÔ HÌNH HÓA
LUẬN ÁN TIẾN SĨ VẬT LÝ KỸ THUẬT
HÀ NỘI - 2017
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI
NGUYỄN THỊ THẢO
NGHIÊN CỨU CẤU TRÚC VÀ QUÁ TRÌNH TINH
THỂ HÓA CỦA HẠT NANO Fe VÀ FeB BẰNG
PHƯƠNG PHÁP MÔ HÌNH HÓA
Chuyên ngành: VẬT LÝ KỸ THUẬT
Mã số: 62520401
LUẬN ÁN TIẾN SĨ VẬT LÝ KỸ THUẬT
NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:
1) PGS. TS. LÊ VĂN VINH
2) PGS. TS. LÊ THẾ VINH
HÀ NỘI - 2017
LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của tôi. Tất cả
các số liệu và kết quả nghiên cứu trong luận án là trung thực, chưa
từng được ai công bố trong bất kỳ công trình nghiên cứu nào khác.
Nghiên cứu sinh
Nguyễn Thị Thảo
LỜI CẢM ƠN
Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến PGS. TS Lê Văn Vinh và
PGS.TS Lê Thế Vinh, những người thầy đã tận tình hướng dẫn, giúp đỡ tôi
hoàn thành luận án.
Xin chân thành cảm ơn sự giúp đỡ và tạo điều kiện làm việc của Bộ môn
Vật lý tin học, Viện Vật lý kỹ thuật Trường Đại học Bách khoa Hà Nội dành
cho tôi trong suốt quá trình nghiên cứu, thực hiện luận án.
Xin cảm ơn Viện Đào tạo Sau Đại học, Trường Đại học Bách khoa Hà
Nội, Trường Đại học Sư phạm Hà nội đã tạo điều kiện cho tôi trong suốt thời
gian làm việc và nghiên cứu.
Cuối cùng, xin bày tỏ lòng biết ơn đến gia đình, những người thân,
những đồng nghiệp đã dành những tình cảm, động viên giúp đỡ tôi vượt qua
những khó khăn để hoàn thành luận án.
Hà Nội, ngày tháng năm 2017
Nguyễn Thị Thảo
MỤC LỤC
DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT VÀ KÝ HIỆU.................................................... 1
DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU .............................................................................. 2
DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ VÀ ĐỒ THỊ............................................................... 3
MỞ ĐẦU .................................................................................................................... 8
CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ THĂNG GIÁNG MẬT ĐỘ ĐỊA PHƯƠNG
VÀ QUÁ TRÌNH TINH THỂ HÓA CỦA VẬT LIỆU Fe VÀ FeB
1.1.
Tổng quan về hệ vật liệu Fe khối và Fe nano, FeB nano ............................... 12
1.1.1 Hệ vật liệu sắt ............................................................................................ 12
1.1.2. Hệ vật liệu nano FeB ................................................................................. 16
1.2.
Thăng giáng mật độ địa phương..................................................................... 18
1.3.
Quá trình tinh thể hóa ..................................................................................... 19
1.3.1. Cách tiếp cận nhiệt động học................................................................... 21
1.3.2. Cách tiếp cận động học ............................................................................ 25
CHƯƠNG II: PHƯƠNG PHÁP MÔ PHỎNG VÀ PHÂN TÍCH CẤU TRÚC
2.1. Xây dựng mô hình động lực học phân tử .......................................................... 31
2.1.1. Thế tương tác ............................................................................................. 31
2.1.2. Mô phỏng vật liệu sắt khối ........................................................................ 32
2.1.3. Mô phỏng vật liệu nano Fe ........................................................................ 33
2.1.4. Mô phỏng vật liệu nano FeB ..................................................................... 34
2.2. Phương pháp phân tích cấu trúc ........................................................................ 35
2.2.1. Hàm phân bố xuyên tâm ............................................................................ 35
2.2.2. Phương pháp phân tích lân cận chung (CNA) ........................................... 37
2.3. Kĩ thuật trực quan hóa................................................................................. .. .. 39
2.4. Mô phỏng thăng giáng mật độ địa phương ....................................................... 40
CHƯƠNG III: THĂNG GIÁNG MẬT ĐỘ ĐỊA PHƯƠNG TRONG VẬT
LIỆU SẮT KHỐI
3.1. Hàm phân bố xuyên tâm .................................................................................... 44
3.2 Nhiệt độ chuyển pha thủy tinh ........................................................................... 45
3.3 Hệ số khuếch tán ................................................................................................ 46
3.4 Thăng giáng mật độ địa phương và động học của vật liệu sắt khối ................... 48
nguon tai.lieu . vn
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI
NGUYỄN THỊ THẢO
NGHIÊN CỨU CẤU TRÚC VÀ QUÁ TRÌNH TINH
THỂ HÓA CỦA HẠT NANO Fe VÀ FeB BẰNG
PHƯƠNG PHÁP MÔ HÌNH HÓA
LUẬN ÁN TIẾN SĨ VẬT LÝ KỸ THUẬT
HÀ NỘI - 2017
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI
NGUYỄN THỊ THẢO
NGHIÊN CỨU CẤU TRÚC VÀ QUÁ TRÌNH TINH
THỂ HÓA CỦA HẠT NANO Fe VÀ FeB BẰNG
PHƯƠNG PHÁP MÔ HÌNH HÓA
Chuyên ngành: VẬT LÝ KỸ THUẬT
Mã số: 62520401
LUẬN ÁN TIẾN SĨ VẬT LÝ KỸ THUẬT
NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:
1) PGS. TS. LÊ VĂN VINH
2) PGS. TS. LÊ THẾ VINH
HÀ NỘI - 2017
LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của tôi. Tất cả
các số liệu và kết quả nghiên cứu trong luận án là trung thực, chưa
từng được ai công bố trong bất kỳ công trình nghiên cứu nào khác.
Nghiên cứu sinh
Nguyễn Thị Thảo
LỜI CẢM ƠN
Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến PGS. TS Lê Văn Vinh và
PGS.TS Lê Thế Vinh, những người thầy đã tận tình hướng dẫn, giúp đỡ tôi
hoàn thành luận án.
Xin chân thành cảm ơn sự giúp đỡ và tạo điều kiện làm việc của Bộ môn
Vật lý tin học, Viện Vật lý kỹ thuật Trường Đại học Bách khoa Hà Nội dành
cho tôi trong suốt quá trình nghiên cứu, thực hiện luận án.
Xin cảm ơn Viện Đào tạo Sau Đại học, Trường Đại học Bách khoa Hà
Nội, Trường Đại học Sư phạm Hà nội đã tạo điều kiện cho tôi trong suốt thời
gian làm việc và nghiên cứu.
Cuối cùng, xin bày tỏ lòng biết ơn đến gia đình, những người thân,
những đồng nghiệp đã dành những tình cảm, động viên giúp đỡ tôi vượt qua
những khó khăn để hoàn thành luận án.
Hà Nội, ngày tháng năm 2017
Nguyễn Thị Thảo
MỤC LỤC
DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT VÀ KÝ HIỆU.................................................... 1
DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU .............................................................................. 2
DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ VÀ ĐỒ THỊ............................................................... 3
MỞ ĐẦU .................................................................................................................... 8
CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ THĂNG GIÁNG MẬT ĐỘ ĐỊA PHƯƠNG
VÀ QUÁ TRÌNH TINH THỂ HÓA CỦA VẬT LIỆU Fe VÀ FeB
1.1.
Tổng quan về hệ vật liệu Fe khối và Fe nano, FeB nano ............................... 12
1.1.1 Hệ vật liệu sắt ............................................................................................ 12
1.1.2. Hệ vật liệu nano FeB ................................................................................. 16
1.2.
Thăng giáng mật độ địa phương..................................................................... 18
1.3.
Quá trình tinh thể hóa ..................................................................................... 19
1.3.1. Cách tiếp cận nhiệt động học................................................................... 21
1.3.2. Cách tiếp cận động học ............................................................................ 25
CHƯƠNG II: PHƯƠNG PHÁP MÔ PHỎNG VÀ PHÂN TÍCH CẤU TRÚC
2.1. Xây dựng mô hình động lực học phân tử .......................................................... 31
2.1.1. Thế tương tác ............................................................................................. 31
2.1.2. Mô phỏng vật liệu sắt khối ........................................................................ 32
2.1.3. Mô phỏng vật liệu nano Fe ........................................................................ 33
2.1.4. Mô phỏng vật liệu nano FeB ..................................................................... 34
2.2. Phương pháp phân tích cấu trúc ........................................................................ 35
2.2.1. Hàm phân bố xuyên tâm ............................................................................ 35
2.2.2. Phương pháp phân tích lân cận chung (CNA) ........................................... 37
2.3. Kĩ thuật trực quan hóa................................................................................. .. .. 39
2.4. Mô phỏng thăng giáng mật độ địa phương ....................................................... 40
CHƯƠNG III: THĂNG GIÁNG MẬT ĐỘ ĐỊA PHƯƠNG TRONG VẬT
LIỆU SẮT KHỐI
3.1. Hàm phân bố xuyên tâm .................................................................................... 44
3.2 Nhiệt độ chuyển pha thủy tinh ........................................................................... 45
3.3 Hệ số khuếch tán ................................................................................................ 46
3.4 Thăng giáng mật độ địa phương và động học của vật liệu sắt khối ................... 48