| 摘要 | 第1-7页 |
| ABSTRACT | 第7-11页 |
| 目录 | 第11-19页 |
| 第一章 文献综述 | 第19-41页 |
| ·材料设计的理论研究现状 | 第19-24页 |
| ·概述 | 第19-20页 |
| ·宏观层次的相应理论 | 第20-21页 |
| ·介观层次的相应理论 | 第21-22页 |
| ·微观层次的相应理论 | 第22-24页 |
| ·材料科学的跨尺度关联 | 第24页 |
| ·材料设计的主要实现途径 | 第24-27页 |
| ·知识库和数据库技术 | 第24-26页 |
| ·专家系统 | 第26页 |
| ·计算机模拟 | 第26-27页 |
| ·理论计算 | 第27页 |
| ·微观设计的主要计算方法 | 第27-33页 |
| ·第一原理方法 | 第27-30页 |
| ·密度泛函理论 | 第27-28页 |
| ·准粒子方程,GW近似 | 第28-29页 |
| ·Car-Parrinello方法 | 第29-30页 |
| ·半经验方法 | 第30-31页 |
| ·经验电子理论 | 第31-33页 |
| ·EET理论中的假设 | 第31-32页 |
| ·杂阶原子特征参量的确定 | 第32页 |
| ·固体与分子电子结构的确定 | 第32-33页 |
| ·合金系统科学 | 第33-38页 |
| ·合金系统科学框架 | 第33页 |
| ·合金科学理论系统 | 第33-35页 |
| ·自由原子理论 | 第33-34页 |
| ·纯金属理论 | 第34-35页 |
| ·新的合金物理与化学 | 第35页 |
| ·发展的合金统计热力学 | 第35页 |
| ·合金应用技术系统—合金特征原子序列(CASA)工程 | 第35-38页 |
| ·合金应用技术系统框架 | 第35-36页 |
| ·特征原子A-序列和特征晶体C-序列结构参数和性质 | 第36页 |
| ·初态特征晶体和终态特征晶体 | 第36-38页 |
| ·本文的研究背景、研究目的、研究意义及选题思想 | 第38-41页 |
| ·研究背景 | 第38页 |
| ·研究目的 | 第38-39页 |
| ·研究意义 | 第39页 |
| ·选题思想 | 第39-41页 |
| 第二章 纯单质系统理论和程序设计 | 第41-55页 |
| ·引言 | 第41-46页 |
| ·纯金属的系统分析流程 | 第41-43页 |
| ·纯单质系统理论主要公式 | 第43-46页 |
| ·晶格常数、键长和键上共价电子数公式 | 第43页 |
| ·多原子相互作用势函数(MAI势)与结合能公式 | 第43-44页 |
| ·弹性模量公式 | 第44页 |
| ·线热膨胀系数公式 | 第44页 |
| ·单键半径和晶格常数与温度关系的计算公式 | 第44-45页 |
| ·Debye温度公式 | 第45页 |
| ·恒压热容C_p公式 | 第45页 |
| ·势能与温度关系的计算公式 | 第45页 |
| ·热力学性质计算公式 | 第45-46页 |
| ·纯单质系统理论电子结构计算的程序设计 | 第46-48页 |
| ·基本原子态计算流程 | 第46页 |
| ·杂化原子态计算流程 | 第46-48页 |
| ·纯单质系统理论电子结构计算程序的算法分析 | 第48-49页 |
| ·纯单质系统理论性质计算的程序设计 | 第49-52页 |
| ·晶格常数和结合能的推广公式 | 第49页 |
| ·亚稳相初态特征晶体的OK结合能 | 第49-50页 |
| ·亚稳相初态特征晶体的OK晶格常数 | 第50页 |
| ·亚稳相初态特征晶体随温度变化的Debye-Grtineisen模型参数 | 第50-51页 |
| ·初态特征晶体性质计算的新算法 | 第51-52页 |
| ·总结 | 第52-55页 |
| 第三章 ⅠB族元素Cu、Ag和Au的电子结构、物理性质和热力学性质 | 第55-99页 |
| ·引言 | 第55页 |
| ·纯金属Cu的电子结构、物理性质和热力学性质 | 第55-68页 |
| ·fcc、hcp、bcc和liquid纯金属Cu的电子结构 | 第55-58页 |
| ·基本原子态及其fcc、hcp、bcc赝晶体的晶格常数与结合能 | 第55页 |
| ·三态杂化图 | 第55-57页 |
| ·OA方法确定的电子结构 | 第57页 |
| ·OE方法确定的电子结构 | 第57页 |
| ·电子结构与晶体结构类型和稳定性的关系 | 第57-58页 |
| ·OK时fcc、hcp、bcc和liquid纯金属Cu的物理性质 | 第58-59页 |
| ·势能曲线 | 第58-59页 |
| ·OK时fcc、hcp、bcc和liquid纯金属Cu的物理性质 | 第59页 |
| ·fcc、hcp、bcc和liquid纯金属Cu的物理和热力学性质随温度的变化 | 第59-64页 |
| ·OK-298.15K的恒容和恒压热容 | 第59页 |
| ·298.15K以上的恒容和恒压热容 | 第59-61页 |
| ·线热膨胀系数随温度的变化 | 第61-62页 |
| ·原子体积和单键半径随温度的变化 | 第62页 |
| ·晶格振动能和原子动能、结合能和原子势能,Debye温度和体弹性模量随温度的变化 | 第62-64页 |
| ·fcc,hcp,bcc和liquid纯金属Cu的热力学性质随温度的变化 | 第64-67页 |
| ·Gibbs能函数 | 第64-65页 |
| ·焓H,熵S和Gibbs G随温度的变化 | 第65-67页 |
| ·fcc,hcp,bcc和liquid-Cu在室温(298.15K)和熔点T_m的性质 | 第67-68页 |
| ·小结 | 第68页 |
| ·纯金属Ag的电子结构、物理性质和热力学性质 | 第68-80页 |
| ·fcc、hcp、bcc和liquid纯金属Ag的电子结构 | 第69-71页 |
| ·基本原子态及其fcc、hcp、bcc赝晶体的晶格常数与结合能 | 第69页 |
| ·三态杂化图 | 第69页 |
| ·OA方法确定的电子结构 | 第69-70页 |
| ·OE方法确定的电子结构 | 第70页 |
| ·电子结构与晶体结构类型和稳定性的关系 | 第70-71页 |
| ·OK时fcc、hcp、bcc和liquid纯金属Ag的物理性质 | 第71-72页 |
| ·势能曲线 | 第71页 |
| ·OK时fcc、hcp、bcc和liquid纯金属Ag的物理性质 | 第71-72页 |
| ·fcc、hcp、bcc和liquid纯金属Ag的物理和热力学性质随温度的变化 | 第72-76页 |
| ·OK-298.15K的恒容和恒压热容 | 第72页 |
| ·298.15K以上的恒容和恒压热容 | 第72-74页 |
| ·线热膨胀系数随温度的变化 | 第74页 |
| ·原子体积和单键半径随温度的变化 | 第74-75页 |
| ·晶格振动能和原子动能、结合能和原子势能,Debye温度和体弹性模量随温度的变化 | 第75-76页 |
| ·fcc,hcp,bcc和liquid纯金属Ag的热力学性质随温度的变化 | 第76-79页 |
| ·Gibbs能函数 | 第77页 |
| ·焓H,熵S和Gibbs G随温度的变化 | 第77-79页 |
| ·fcc,hcp,bcc和liquid-Ag在室温(298.15K)和熔点T_m的性质 | 第79-80页 |
| ·小结 | 第80页 |
| ·纯金属Au的电子结构、物理性质和热力学性质 | 第80-93页 |
| ·fcc、hcp、bcc和liquid纯金属Au的电子结构 | 第81-83页 |
| ·基本原子态及其fcc、hcp、bcc赝晶体的晶格常数与结合能 | 第81页 |
| ·三态杂化图 | 第81页 |
| ·OA方法确定的电子结构 | 第81-82页 |
| ·OE方法确定的电子结构 | 第82页 |
| ·电子结构与晶体结构类型和稳定性的关系 | 第82-83页 |
| ·OK时fcc、hcp、bcc和liquid纯金属Au的物理性质 | 第83-84页 |
| ·势能曲线 | 第83页 |
| ·OK时fcc、hcp、bcc和liquid纯金属Au的物理性质 | 第83-84页 |
| ·fcc、hcp、bcc和liquid纯金属Au的物理和热力学性质随温度的变化 | 第84-88页 |
| ·OK-298.15K的恒容和恒压热容 | 第84页 |
| ·298.15K以上的恒容和恒压热容 | 第84-86页 |
| ·线热膨胀系数随温度的变化 | 第86页 |
| ·单键半径和原子体积随温度的变化 | 第86-87页 |
| ·晶格振动能和原子动能、结合能和原子势能,Debye温度和体弹性模量随温度的变化 | 第87-88页 |
| ·fcc,hcp,bcc和liquid纯金属Au的热力学性质随温度的变化 | 第88-91页 |
| ·Gibbs能函数 | 第89页 |
| ·焓H,熵S和Gibbs G随温度的变化 | 第89-91页 |
| ·fcc,hcp,bcc和liquid-Au在室温(298.15K)和熔点T_m的性质 | 第91-92页 |
| ·小结 | 第92-93页 |
| ·ⅠB族元素Cu、Ag和Au电子结构、物理性质和热力学性质的系统分析 | 第93-97页 |
| ·fcc相的电子结构及其与物理性质的关系 | 第93-94页 |
| ·liquid相的电子结构及其与物理性质的关系 | 第94-95页 |
| ·fcc和liquid相变的电子结构原因 | 第95页 |
| ·fcc、hcp和bcc相的电子结构及其与物理性质的关系 | 第95-97页 |
| ·总结 | 第97-99页 |
| 第四章 ⅣB族元素Ti、Zr和Hf的电子结构、物理性质和热力学性质 | 第99-139页 |
| ·引言 | 第99页 |
| ·纯金属Ti的电子结构、物理性质和热力学性质 | 第99-111页 |
| ·hcp、fcc、bcc和liquid纯金属Ti的电子结构 | 第99-102页 |
| ·基本原子态及其hcp、fcc、bcc赝晶体的晶格常数与结合能 | 第99页 |
| ·三态杂化图 | 第99-100页 |
| ·OA方法确定的电子结构 | 第100-101页 |
| ·OE方法确定的电子结构 | 第101页 |
| ·电子结构与晶体结构类型和稳定性的关系 | 第101-102页 |
| ·OK时hcp、fcc、bcc和liquid纯金属Ti的物理性质 | 第102-103页 |
| ·势能曲线 | 第102页 |
| ·OK时hcp、fcc、bcc和liquid纯金属Ti的物理性质 | 第102-103页 |
| ·hcp、fcc、bcc和liquid纯金属Ti的物理和热力学性质随温度的变化 | 第103-107页 |
| ·OK-298.15K的恒容和恒压热容 | 第103页 |
| ·298.15K以上的恒容和恒压热容 | 第103-105页 |
| ·线热膨胀系数随温度的变化 | 第105页 |
| ·原子体积和单键半径随温度的变化 | 第105-106页 |
| ·晶格振动能和原子动能、结合能和原子势能,Debye温度和体弹性模量随温度的变化 | 第106-107页 |
| ·hcp,fcc,bcc和liquid纯金属Ti的热力学性质随温度的变化 | 第107-109页 |
| ·Gibbs能函数 | 第107页 |
| ·焓H,熵S和Gibbs G随温度的变化 | 第107-109页 |
| ·hcp,fcc,bcc和liquid-Ti在室温(298.15K)和熔点T_m的性质 | 第109-110页 |
| ·小结 | 第110-111页 |
| ·纯金属Zr的电子结构、物理性质和热力学性质 | 第111-123页 |
| ·hcp、fcc、bcc和liquid纯金属Zr的电子结构 | 第111-113页 |
| ·基本原子态及其hcp、fcc、bcc赝晶体的晶格常数与结合能 | 第111页 |
| ·三态杂化图 | 第111页 |
| ·OA方法确定的电子结构 | 第111-113页 |
| ·OE方法确定的电子结构 | 第113页 |
| ·电子结构与晶体结构类型和稳定性的关系 | 第113页 |
| ·OK时hcp、fcc、bcc和liquid纯金属Zr的物理性质 | 第113-115页 |
| ·势能曲线 | 第113-114页 |
| ·OK时hcp、fcc、bcc和liquid纯金属Zr的物理性质 | 第114-115页 |
| ·hcp、fcc、bcc和liquid纯金属Zr的物理和热力学性质随温度的变化 | 第115-119页 |
| ·OK-298.15K的恒容和恒压热容 | 第115页 |
| ·298.15K以上的恒容和恒压热容 | 第115-116页 |
| ·线热膨胀系数随温度的变化 | 第116-117页 |
| ·单键半径和原子体积随温度的变化 | 第117页 |
| ·晶格振动能和原子动能、结合能和原子势能,Debye温度和体弹性模量随温度的变化 | 第117-119页 |
| ·hcp,fcc,bcc和liquid纯金属Zr的热力学性质随温度的变化 | 第119-121页 |
| ·Gibbs能函数 | 第119页 |
| ·焓H,熵S和Gibbs G随温度的变化 | 第119-121页 |
| ·hcp,fcc,bcc和liquid-Zr在室温(298.15K)和熔点T_m的性质 | 第121-123页 |
| ·小结 | 第123页 |
| ·纯金属Hf的电子结构、物理性质和热力学性质 | 第123-135页 |
| ·hcp、fcc、bcc和liquid纯金属Hf的电子结构 | 第123-125页 |
| ·基本原子态及其hcp、fcc、bcc赝晶体的晶格常数与结合能 | 第123页 |
| ·三态杂化图 | 第123页 |
| ·OA方法确定的电子结构 | 第123-124页 |
| ·OE方法确定的电子结构 | 第124-125页 |
| ·电子结构与晶体结构类型和稳定性的关系 | 第125页 |
| ·OK时hcp、fcc、bcc和liquid纯金属Hf的物理性质 | 第125-126页 |
| ·势能曲线 | 第125页 |
| ·OK时hcp、fcc、bcc和liquid纯金属Hf的物理性质 | 第125-126页 |
| ·hcp、fcc、bcc和liquid纯金属Hf的物理和热力学性质随温度的变化 | 第126-131页 |
| ·OK-298.15K的恒容和恒压热容 | 第126页 |
| ·298.15K以上的恒容和恒压热容 | 第126-128页 |
| ·线热膨胀系数随温度的变化 | 第128页 |
| ·单键半径和原子体积随温度的变化 | 第128-129页 |
| ·晶格振动能和原子动能、结合能和原子势能,Debye温度和体弹性模量随温度的变化 | 第129-131页 |
| ·hcp,fcc,bcc和liquid纯金属Hf的热力学性质随温度的变化 | 第131-133页 |
| ·Gibbs能函数 | 第131页 |
| ·焓H,熵S和Gibbs G随温度的变化 | 第131-133页 |
| ·hcp,fcc,bcc和liquid-Hf在室温(298.15K)和熔点T_m的性质 | 第133-134页 |
| ·小结 | 第134-135页 |
| ·ⅣB族元素Ti、Zr和Hf电子结构、物理性质和热力学性质的系统分析 | 第135-137页 |
| ·hcp相的电子结构及其与物理性质的关系 | 第135-136页 |
| ·hcp与bcc相变的电子结构原因 | 第136页 |
| ·bcc与liquid相变的电子结构原因 | 第136页 |
| ·hcp、bcc和fcc相的电子结构及其与物理性质的关系 | 第136-137页 |
| ·总结 | 第137-139页 |
| 第五章 ⅥB族元素Cr、Mo和W的电子结构、物理性质和热力学性质 | 第139-181页 |
| ·引言 | 第139页 |
| ·纯金属Cr的电子结构、物理性质和热力学性质 | 第139-151页 |
| ·bcc、fcc、hcp和liquid纯金属Cr的电子结构 | 第139-141页 |
| ·基本原子态及其bcc、fcc、hcp赝晶体的晶格常数与结合能 | 第139页 |
| ·三态杂化图 | 第139-141页 |
| ·OA方法确定的电子结构 | 第141页 |
| ·OE方法确定的电子结构 | 第141页 |
| ·电子结构与晶体结构类型和稳定性的关系 | 第141页 |
| ·OK时bcc、fcc、hcp和liquid纯金属Cr的物理性质 | 第141-143页 |
| ·势能曲线 | 第141-142页 |
| ·OK时bcc、fcc、hcp和liquid纯金属Cr的物理性质 | 第142-143页 |
| ·bcc、fcc、hcp和liquid纯金属Cr的物理和热力学性质随温度的变化 | 第143-147页 |
| ·OK-298.15K的恒容和恒压热容 | 第143页 |
| ·298.15K以上的恒容和恒压热容 | 第143-144页 |
| ·线热膨胀系数随温度的变化 | 第144-145页 |
| ·单键半径和原子体积随温度的变化 | 第145-146页 |
| ·晶格振动能和原子动能、结合能和原子势能,Debye温度和体弹性模量随温度的变化 | 第146-147页 |
| ·bcc,hcp,fcc和liquid纯金属Cr的热力学性质随温度的变化 | 第147-149页 |
| ·Gibbs能函数 | 第147页 |
| ·焓H,熵S和Gibbs G随温度的变化 | 第147-149页 |
| ·bcc,fcc,hcp和liquid-Cr在室温(298.15K)和熔点T_m的性质 | 第149-151页 |
| ·小结 | 第151页 |
| ·纯金属Mo的电子结构、物理性质和热力学性质 | 第151-163页 |
| ·bcc、fcc、hcp和liquid纯金属Mo的电子结构 | 第151-153页 |
| ·基本原子态及其bcc、fcc、hcp赝晶体的晶格常数与结合能 | 第151页 |
| ·三态杂化图 | 第151页 |
| ·OA方法确定的电子结构 | 第151-153页 |
| ·OE方法确定的电子结构 | 第153页 |
| ·电子结构与晶体结构类型和稳定性的关系 | 第153页 |
| ·OK时bcc、fcc、hcp和liquid纯金属Mo的物理性质 | 第153-154页 |
| ·势能曲线 | 第153-154页 |
| ·OK时bcc、fcc、hcp和liquid纯金属Mo的物理性质 | 第154页 |
| ·bcc、fcc、hcp和liquid纯金属Mo的物理和热力学性质随温度的变化 | 第154-159页 |
| ·OK-298.15K的恒容和恒压热容 | 第154页 |
| ·298.15K以上的恒容和恒压热容 | 第154-156页 |
| ·线热膨胀系数随温度的变化 | 第156页 |
| ·单键半径和原子体积随温度的变化 | 第156-157页 |
| ·晶格振动能和原子动能、结合能和原子势能,Debye温度和体弹性模量随温度的变化 | 第157-159页 |
| ·bcc,fcc,hcp和liquid纯金属Mo的热力学性质随温度的变化 | 第159-161页 |
| ·Gibbs能函数 | 第159页 |
| ·焓H,熵S和Gibbs G随温度的变化 | 第159-161页 |
| ·bcc,fcc,hcp和liquid-Mo在室温(298.15K)和熔点T_m的性质 | 第161-162页 |
| ·小结 | 第162-163页 |
| ·纯金属W的电子结构、物理性质和热力学性质 | 第163-175页 |
| ·bcc、fcc、hcp和liquid纯金属W的电子结构 | 第163-165页 |
| ·基本原子态及其bcc、fcc、hcp赝晶体的晶格常数与结合能 | 第163-164页 |
| ·OA方法确定的电子结构 | 第164页 |
| ·OE方法确定的电子结构 | 第164页 |
| ·电子结构与晶体结构类型和稳定性的关系 | 第164-165页 |
| ·OK时bcc、fcc、hcp和liquid纯金属W的物理性质 | 第165-166页 |
| ·势能曲线 | 第165页 |
| ·OK时bcc、fcc、hcp和liquid纯金属W的物理性质 | 第165-166页 |
| ·bcc、fcc、hcp和liquid纯金属W的物理和热力学性质随温度的变化 | 第166-170页 |
| ·OK-298.15K的恒容和恒压热容 | 第166页 |
| ·298.15K以上的恒容和恒压热容 | 第166-168页 |
| ·线热膨胀系数随温度的变化 | 第168页 |
| ·单键半径和原子体积随温度的变化 | 第168-169页 |
| ·晶格振动能和原子动能、结合能和原子势能,Debye温度和体弹性模量随温度的变化 | 第169-170页 |
| ·bcc,hcp,fcc和liquid纯金属W的热力学性质随温度的变化 | 第170-173页 |
| ·Gibbs能函数 | 第171页 |
| ·焓H,熵S和Gibbs G随温度的变化 | 第171-173页 |
| ·bcc,fcc,hcp和liquid-W在室温(298.15K)和熔点T_m的性质 | 第173-174页 |
| ·小结 | 第174-175页 |
| ·ⅥB族元素Cr、Mo和W电子结构、物理性质和热力学性质的系统分析 | 第175-178页 |
| ·bcc相的电子结构及其与物理性质的关系 | 第175-176页 |
| ·bcc与liquid相变的电子结构原因 | 第176页 |
| ·bcc、fcc和hcp相的电子结构及其与物理性质的关系 | 第176-178页 |
| ·总结 | 第178-181页 |
| 第六章 结论 | 第181-183页 |
| 参考文献 | 第183-193页 |
| 攻读博士期间发表的论文 | 第193-195页 |
| 致谢 | 第195页 |
