2012cb619400-g鐵性智能材料的高性能化研究

1、項(xiàng)目名稱：鐵性智能材料的高性能化研究鐵性智能材料的高性能化研究首席科學(xué)家：任曉兵任曉兵西安交通大學(xué)西安交通大學(xué)起止年限：2012.12016.82012.12016.8依托部門：教育部教育部上述關(guān)鍵科學(xué)問題將進(jìn)一步細(xì)化為如下具體的相關(guān)科學(xué)問題和主要研究內(nèi)容：相關(guān)科學(xué)相關(guān)科學(xué)問題問題1：三類材料的材料的統(tǒng)一物理模型以及在原子、疇一物理模型以及在原子、疇結(jié)構(gòu)等多尺度下構(gòu)等多尺度下設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)高性能材料的準(zhǔn)高性能材料的準(zhǔn)則基于前期在形狀記憶合金和

2、壓電材料方面的理論研究基礎(chǔ)以及模型的類似性（王云志課題組，PRL2010），建立基于序參量和廣義缺陷（摻雜，溶質(zhì)原子等）耦合的統(tǒng)一物理模型（圖2.1）?；谠撃Ｐ脱芯坎牧显谠有騾⒘?、疇等多個(gè)尺度的演化規(guī)律以及對宏觀性能的決定作用，進(jìn)而提供在原子、疇結(jié)構(gòu)等多個(gè)尺度下進(jìn)行材料設(shè)計(jì)的準(zhǔn)則，為同步實(shí)現(xiàn)三類智能材料的驅(qū)動(dòng)輸出最大化和能量耗散最小化（即窄滯后）奠定理論和技術(shù)基礎(chǔ)。研究內(nèi)容：研究內(nèi)容：（1）闡明三類智能材料統(tǒng)一的物理基礎(chǔ)和建立統(tǒng)一的

3、理論模型。運(yùn)用多尺度模擬方法來預(yù)測廣義缺陷（摻雜，溶質(zhì)原子等）對于鐵性材料微結(jié)構(gòu)、相變和外場響應(yīng)性能的影響。利用這一系列模擬結(jié)果，建立調(diào)控鐵性材料場致應(yīng)變性能的統(tǒng)一模型，為開發(fā)新型智能材料、同步實(shí)現(xiàn)驅(qū)動(dòng)輸出最大化和能量耗散最小化（即窄滯后）提供理論依據(jù)。（2）基于廣義缺陷的整體效應(yīng)（globaleffect）建立智能材料準(zhǔn)同型相界（MPB）的理論模型。通過第一性原理計(jì)算和原子尺度模擬，研究位于準(zhǔn)同型相界附近的材料的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)和極化特性，研