碱土金属原子与Ne原子间相互作用势的理论计算

本文基于无任何可调参数的势模型计算了碱土金属原子(Be、Mg、Ca、Sr、Ba)与Ne原子间相互作用势,得到的势能曲线及势阱位置和深度与现有的从头计算结果符合较好.本文的计算结果进一步验证了碱土金属原子与稀有气体原子间交换能主要来自碱土金属原子最外层s电子与稀有气体原子最外层p电子之间的交换作用.

自动驾驶汽车换道决策行为分析及分子相互作用势建模

伴随智能网联环境的技术赋能,自动驾驶技术迎来新的发展阶段。为提高自动驾驶汽车的换道安全性与高效性,而对其换道决策机制进行研究。首先,通过系统相似性分析车辆与分子的相似性;其次,引入分子相互作用势建立换道模型,系统分析自动驾驶汽车的换道决策行为特性,有效认知换道车辆的交通场景;最后,运用SUMO平台将SL2015换道模型与分子相互作用势换道模型进行对比分析。结果表明,分子相互作用势换道模型下自动驾驶汽车运行速度的波动程度降低了15.45%,车辆通过数增加了5.93%,提升了换道的安全性与高效性。自动驾驶汽车换道决策行为的分子相互作用势建模综合考虑了交通环境中动态要素的相互作用关系,科学地展现了换道决策机制。

碱基分子中单电子作用势判断化学键强弱的研究

碱基是遗传物质DNA和RNA的基本结构单元,与基因突变、癌症及遗传疾病许多健康问题息息相关.使用MELD精密从头计算及自编程序,计算了常见碱基分子腺嘌呤、鸟嘌呤、胸腺嘧啶、胞嘧啶和尿嘧啶中沿各化学键方向上的单电子作用势,并根据单电子作用势势垒——Dpb对各化学键的强弱进行了比较.结果表明,N—H键的Dpb值明显高于C—H键的Dpb值,且胸腺嘧啶分子的C7—H键的Dpb相对于其他分子的C—H键明显偏低.由于Dpb可以用来表征化学键的强弱,因此,碱基分子中N—H键要强于C—H键,且胸腺嘧啶中的C7—H键最弱,在DNA中易被自由基或其他基团进攻,该结论与实验结果一致,为进一步探讨碱基分子的相关性质奠定了基础.

Zr基块状非晶合金热膨胀测量及有效原子作用势

测定Ｅｒ４１Ｔｉ１４Ｃｕ１２．５Ｎｉ１０Ｂｅ２２．５块状非晶合金的热膨胀曲线．由合金的结构弛豫过程解释曲线的特点．采用１４－７型Ｌｅｎｎａｒｄ－Ｊｏｎｅ作用势计算该合金系统平均最近邻距离及有效作用势深度，并结合文献中径向分布函数结果进行分析讨论．

碳水混合物相互作用势及混合法则的实验研究和理论探索

利用二级轻气炮加载技术研究了碳水混合物的冲击压缩特性。研究发现：冲击压力ｐ低于１９．０ＧＰａ时，石墨与水混合物冲击压缩特性明显不同于金刚石与水混合物的冲击压缩特性；ｐ大于２３ＧＰａ后，它们的特性十分接近；当ｐ为５２．９ＧＰａ时，石墨与水混合物表现出反常的冲击压缩特性，压力增加而体积出现膨胀，这与高压下碳与水发生化学反应产生气体相关。

He-HF碰撞体系相互作用势模型的理论研究

根据在CCSD(T)/aug-cc-pVQZ理论水平下计算的He-HF相互作用能的数据,作者用Murrell-Sorbie势函数形式构造了He原子与HF分子相互作用各向异性的势模型,并与其它势模型进行了比较;然后采用公认的精确度较高的CC近似方法,计算了He-HF碰撞体系的微分散射截面,计算结果与实验结果符合较好.研究表明,作者所构造的势模型不但表达形式简洁,而且能较好地描写He-HF系统相互作用的各向异性特征;利用碰撞体系分子间势的量子化学从头计算结果,可解决势能参数难以确定的问题.对进一步研究原子与分子相互作用的机制有一定的参考价值.

原子相互作用势对固体弹性模量的影响

分别导出了L J和Morse相互作用势作用下面心立方结构的惰性元素晶体和金属晶体的弹性模量随压强的变化规律,讨论了原子相互作用势以及原子振动非简谐效应对固体弹性模量的影响.结果表明:在一级近似下简谐系数和第二非简谐系数对弹性模量随压强变化规律无影响;第一非简谐系数的存在使弹性模量增大.

HF-He相互作用势及碰撞截面的研究

作者首先拟合出了HF分子与He原子的相互作用势 ,然后用密耦方法计算了HF He碰撞体系两种势能的散射截面 ,并比较了不同势能下的散射截面 ,研究了HF

用TT势计算氢分子的相互作用势

用Tang Toennies(TT)势模型计算了H2 H2的相互作用势,其结果与文献数据符合较好,说明TT势模型对于H2 H2的相互作用势也是适用的.

微观相场法反演L1_2结构的原子间相互作用势

基于微观相场理论,根据Khachaturyan的占位几率和能量关系方程,推导出L12结构的第一近邻原子间相互作用势与长程序参数关系的反演方程-4w1η/kBT=In(1-η)[1-c(1+3·η)]/(1+3·η)[1-c(1-η)]根据该方程,只需输入根据相图中L12结构相变点的温度和原子浓度,就可以计算出不同温度和原子浓度下的L12结构的第1近邻原子间相互作用势,计算结果与第1性原理及其他方法计算的值接近;同时在计算过程中发现了L12结构的第1近邻原子间相互作用势在析出L12相的相图范围内随温度和原子浓度变化。

He原子与O_2分子相互作用势及碰撞微分截面的研究

本文用量子力学从头算方法深入研究了He原子与O2分子的相互作用势,选定CCSD(T)/6-311++G(3df,2pd)方法和基组,同时采用了Boys和Bernardi提出的Full Couterpoise方法消除了计算中的基组重叠误差(BSSE),得出了该体系的各向异性相互作用势的单点能数据,通过拟合得到了较为准确的He-O2体系相互作用势的解析表达式.采用精确度较高的密耦(Close-Coupling)近似方法,计算了He-O2碰撞体系的碰撞激发微分截面,计算得到的微分截面数据与实验值符合较好,并得出了不同碰撞能量时He原子与O2分子的碰撞的微分截面的规律.

HCl-He相互作用势及碰撞截面的理论计算

利用三种势采用密耦合方法计算了ＨＣｌＨｅ碰撞体系的散射截面，比较了不同势模型下截面的异同，讨论了势函数的变化对散射截面的影响。

He—CO相互作用势及散射截面的理论研究

利用改进的Maitland-Smith(MS)势模型拟合出了He-CO体系一种形式简单的各向异性相互作用势,应用拟合的势能,采用全量子力学的密耦方法计算了基态氦原子和CO分子碰撞的散射截面,分析并总结了散射截面的变化规律.计算结果表明拟合势能不但表达形式简洁,而且较好的描述了He-CO系统相互作用的特征.为进一步研究He与CO微观碰撞机理有一定的参考价值.

稀有气体原子间相互作用势的模型势计算

本文首先回顾了稀有气体原子间相互作用势的研究进展,然后用Pade近似计算了色散系数的上下限,再结合实验测量拟合的势阱位置和深度来确定Born-Mayer参数,最后用Tang-Toennies势模型(以下简称TT势)来全面计算稀有气体原子间的相互作用势。本文计算结果与实验值符合得很好,表明用TT模型势来研究闭壳层原子间相互作用势是很成功的。

凝聚态物质计算和模拟中使用的相互作用势

原子间相互作用势是凝聚态物质在原子尺度上进行计算机模拟的基础,特别是用分子动力学和Monte Carlo方法对凝聚态物质的性质和过程进行模拟时,合适的原子间相互作用势是得到有意义的结果的前提和条件．可依据不同类型的相互作用如共价键、离子键、金属键和Van der Waals力等构建不同类型的原子间相互作用势,而且同一类型的相互作用也因所处理的性质或过程(如体积、表面、团簇、缺陷等)不同所采用的形式也不相同,这样就构建了大量的各种形式的原子间相互作用势．本文对凝聚态的计算机模拟中常用的原子间相互作用势进行分类介绍和简要的评述．

Ti-Si-N纳米复合薄膜KMC仿真中有效作用势的拟合

为了准确地实现Ti-Si-N纳米复合薄膜生长过程动力学蒙特卡罗(KMC)仿真,采用简单原子之间的有效势拟合了第一性原理计算单粒子在TiN(001)表面的吸附作用和迁移行为。通过计算分别获得Ti、Si、N单粒子沉积在TiN(001)表面有效势的计算参数α、r0和u0。Ti、Si、N单粒子在TiN(001)表面吸附能和迁移激活能拟合相对误差均小于5%,Ti、Si、N单粒子在TiN(001)表面绕2N2Ti岛迁移激活能相对误差小于10%。对势Morse势可以描述简单键性的作用力,对于较复杂的键性其计算原子之间相互作用的准确度降低。

用TT势计算的CO分子的相互作用势及输运系数

利用Tang-Toennies势模型(以下简称TT势),计算了CO—CO的相互作用势,在此基础上得到了CO系统的扩散系数、粘滞系数,并将所得相互作用势以及粘滞系数、扩散系数分别与已有结果进行了比较.结果表明TT势模型是一种简单、可靠的势模型,TT势模型对于计算CO分子系统是可行的.

Li-He与Li-Xe相互作用势的研究

利用组合规则计算了ＬｉＨｅ与ＬｉＸｅ原子体系的ＢｏｒｎＭａｙｅｒ短程排斥势参数，采用ＴａｎｇＴｏｅｎｎｉｅｓ势模型构成了Ｌｉ原子与Ｈｅ及Ｘｅ原子间的全程势曲线。

亚稳态FeCu固溶体微粉原子相互作用势的计算

本文介绍了亚稳态Fe50Cu50固溶体晶格常数的测量结果,应用金属结构的经典概念并考虑到原子核周围电子密度的高斯型球对称分布,导出了计算金属中一个原子的平均内能和两种不同金属原子相互作用势的普遍公式。对亚稳态Fe50Cu50合金原子相互作用势作计算,得到平衡时fcc-FeCu的晶格常数为0 36433nm与实验测量结果接近,也与H R Gong等人对亚稳态FeCu合金的研究结论一致,证实了亚稳态Fe50Cu50合金是以fcc结构形式存在的固溶体。

原子间相互作用势对δ'相在过渡区沉淀影响的计算机研究

基于离散格点形式的微扩散方程(Langevin方程)和非平衡自由能函数,编制了引入原子间相互作用能变化的Al_3Li(δ′)相沉淀原子层面计算机模拟程序。该程序包容亚稳区到失稳区的全部温度、成分范围,孕育期至粗化的全过程,可以处理与时间相关的过程问题,开展了不同原子间相互作用势下原子图像、序参数的计算机模拟,进而探讨了最近邻原子相互作用能(W_1)对Al_3Li相沉淀的影响机制,探明过渡区合金,随W_1的增大,Al_3Li相沉淀的孕育期缩短,形核率增加,合金有序化速度和原子簇聚速度加快,在所研究的时间范围内达到的长程序参数和成分偏离序参数最大值增大。W_1的增大促进Al_3Li相以失稳分解形式析出。