fanchuang的谱图理论
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fanchuang的谱图理论
随着科学技术迅速发展和人类社会不断进步,越来越多的材料被使用到人类生活和工作中去。
为了提高材料性能、降低生产成本、增强材料耐久性、提高材料加工精度及产品性能,人们越来越关注对材料进行深入研究。
这些研究一般以材料性质为出发点展开,并且根据材料性质又可分为材料性质分析、生物特性分析、物理性质、力学特性、物理研究、工程性能、生物技术、物理技术等。
近年来的研究也主要集中在谱图理论方面。
谱图理论是一个新领域,它涉及到分子材料、化学体系、材料加工、表面物理等多个领域。
通过对分子结构和元素之间关系的定量研究,人们已经提出了很多理论概念。
其中,在金属与碳元素中发现了谱图理论,在铜与铁中发现了谱图理论等分支研究中逐渐被应用到了微观尺度上。
本文就目前最新发现作出简要总结:谱图理论(Ducanchuang谱模型)是研究金属与碳元素相互作用并描述其分子动力学的最新工具之一。
1.金属的两种典型模型
金属的基本结构为原子和分子组成的三维空间网络(如图1所示)。
随着原子之间距离的增加,原子形成的三维空间网络越来越大,原子的能级空间也随之变大。
因此,金属原子与分子之间的相互作用也会越来越复杂,产生了越来越丰富的能量和谱谱现象。
目前,谱图理论在金属物理、材料化学、分子动力学等领域有着广泛涉猎。
Franklin等人提出第一种金属谱图理论模型即谱图理论。
该模型认为,金属原子受到不同基态能量和原子之间相互耦合作用产生辐射而产生谱图。
而在最近,在金属基体内也发现了一种全新理论模型―― Fanchuang谱论(Fanchuang Functional Therapy, FFT)。
该理论主要是以单晶金属合金为代表来实现这种新材料。
2.谱图理论的应用领域
谱图理论最大的应用领域就是研究材料的分子结构,特别是一些具有特殊化学性质的材料和体系。
如高温金属合金、磁性金属、超导体、热塑性金属材料以及其他高分子体系,都存在着大量可调控体系,并且这些体系中均有一些特殊的化学特点与化学性质(例如:热力学性质、磁性特性、电学特性、比表面积等)。
因此,基于谱图理论研究材料,不仅能够为这些材料提供更加合理的化学结构参考,还能在这些材料中发现新的化学特性(如磁学性能、电磁场性能等)与新的性质。
此外,基于谱图理论研究金属材料和金属化学反应,可以更好地理解物质体系及其机理,为设计新材料提供理论指导。
谱图理论主要应用在三个方面:①与其他化学体系相互影响。
②对金属材料体系分析以及金属氧化物化合物性质预测。
③研究金属化合物分子动力学现象并模拟分子在晶格空间中所处环境。
④开展用于反应体系分析与预测等研究。
由于基于谱图理论可以有效地预测出金属与化合物分子间相互作用关系。
目前该理论在多种工业设备和仪器上都得到了广泛应用。
3. Ducanchuang谱体系对铁、铜与碳结构进行分析
Ducanchuang谱是对传统理论进行改进的一个很好的方法。
因为传统的模型并不能从很好地理解金属和碳在不同材料中的化学结构。
因此目前广泛应用于传统理论研究金属及碳的结构,通过对传统理论模型中电子模型进行改变得到的一些新技术研究结果被认为是很有价值的。
比如:(1)理论上:电子转移在铜基体中的主要作用是吸附,也就是将金属从一个稳定状态转移到另一个状态,并通过铜中电子转移到铁中来模拟电子转移过程;(2)理论上:电子转移到分子表面需要一个电子转移温度,而当电子转移到铁中时,分子表面上的电子密度是非常小的。
当分子旋转时,分子表面上含有大量电子,而分子轨道附近形成大量空位。
同时金属吸收了大量电子而铁吸收空位,在 Fe原子表面产生大量空位,从而实现铁与铜在分子水平上的配对。
(3)理论上:在铁中由于电子转移作用形成大量空位,当这些空位暴露到铁中时会引起铁元素饱和状态并在 Fe原子表面形成更多空位以实现铁与碳在分子水平上的配对。
(4)理论上:通
过利用 Ducanchuang谱研究电子转移的规律来模拟电子转移过程。
这一方法能得到铁、铜等铁、铜基材料中主要电子行为及主要动力学过程图。
4. Ferrari方程与 Ducanchuang方程结合用于铁、铜与碳的结构分析
最近, Ferrari方程与 Ducanchuang方程结合使用,可以分析在不同浓度下铁、铜和碳的物理化学性质。
这一方法可以为进一步探讨金属和铜基材料体系的物理化学性质提供更多重要信息。
为了验证这一方法的有效性,研究者分别在样品 S、 H、 R位置用 Ducanchuang谱模型分别计算了铜离子的四种原子序数。
然后用 Roman (2004)公式计算了元素的浓度分别为
1.3%~8.0%和1.6%~3.0%时三种原子序数的差异,最后再用 Roman (2004)公式计算了铜离子原子序数量和三种原子序数之间的关系。
这些结果表明,在不同浓度下,铜离子和铁基材料体系中都存在着不同类型的原子序,并且随着浓度越高,两种结构中的原子序数量相差也越大。
对于 Ferrari方程以及 Ducanchuang方程来说, Ferrari方程在预测分子演化过程方面发挥了重要作用。
因此可以得出:通过分析各种不同浓度下铜离子之间四种原子序的变化规律可以为进一步探讨金属-碳结构关系提供更多有用信息。
因此, Ferrari方程与 Ducanchuang方程可以有效地分析金属-碳相互作用过程中不同浓度条件下体系结构变动规律。
5.总结
作为一个新概念,谱图理论是从分子材料出发的一种新方法,是为了定量地描述分子间相互作用的一些基本规律而建立的。
它把分子间相互作用分为2种基本模式,即π-π相互作用与π-π反演相互作用,分别代表了分子之间相互作用的不同模式。
其中有很多与分子之间相互作用的模型都是由这种类型演化而来。
这些方程中都包含了原子轨道的形式)和粒子轨道的大小),这两种轨道之间会发生相互作用。
在不同的条件下,不同轨道之间会发生相互作用,并可以用不同的模型来描述分子之间相互作用以及与其他体系相互作用。
例如,分子轨道是指分子之间彼此距离所构成的轨道,它被称为轨道耦合(Stroke Distance);粒子轨道是指粒子轨道间相互作用所形成的轨道间距。
轨道耦合是指各种体系之间轨道相互耦合所形成的轨道构型。
粒子轨道模型能够同时将固体材料、液体材料和气体材料之间的相互作用关系描述为一种全新的模型。
这种新模型包括金属-碳-氮-氧-氢等物质、电子转移-非等电荷转移系统和分子轨道)-氧-氢、金属-水和气体分子轨道)-氧等结构以及动力学(系统动力学)研究。
本文将对上述谱图理论模型进行简要介绍。