高密度He_4体系的多体相互作用

应用原子团簇理论计算了He4体系的短程多体排斥作用,通过对三体势、四体势与原子间距R之间的变化规律的研究,发现按高密度氦物态方程来计算,当R>4.0a0时,四体作用势可忽略,但在R=4.5a0时,三体相互作用势仍不可忽略。

多体相互作用对固氖物态方程的影响

基于原子团簇理论与多体展开方法,运用从头算自洽场方法计算固氖面心立方结构（fcc）最邻近原子间距在1.65~3.00之间的两体、三体和四体相互作用能及其对物态方程的影响。结果表明：原子势能的多体展开级数是一交错级数,其中偶数体势对原子势的贡献为正,奇数体势对原子势的贡献为负;在R≥2.60的区间原子势能的多体展开式只需考虑两体势即可,在1.80≤R〈2.60的区间里原子势能的多体展开式需要考虑到三体势的贡献,在R〈1.80的区间原子势能的多体展开式需要考虑到四体势的贡献;只考虑两体相互作用时固氖的压缩特性表现过硬,考虑三体相互作用后基本上与实验结果吻合,压强范围已经达到目前的实验数据值（0~208GPa）,考虑到四体相互作用后对压强研究区间已经达到240GPa,而在高于240GPa以上的压强区域需要考虑更高多体相互作用才能准确地解释。

高密度He_3体系的多体相互作用

应用原子团簇理论计算了He3体系的短程多体排斥作用,结果与SCF-LCAO-MO方法计算结果非常符合.

结合能的新势函数对高压稠密惰性元素压缩特性的影响

基于量子理论和原子团簇理论,运用多体展开方法和第一性原理的从头算方法,提出了一种计算稠密惰性元素(氦、氖、氩和氪)原子结合能的新势函数,运用新公式研究了结合能对高压稠密惰性元素高压压缩特性的影响。此公式引入了一个物理参量β(其值为0.5),使得势函数的表达形式更加简单、准确。对比结果表明,结合能的新势函数能够准确地描述多体相互作用对结合能的贡献,且平均相对误差在5%以内。结合能的新势函数对压缩特性的影响在当前实验压强范围内(氦60 GPa、氖238 GPa、氩114 GPa、氪128 GPa)做出了令人满意的描述,且与实验值及理论计算结果基本完全吻合,平均相对误差在3%以内。最后,以固氩的压强数据为例,验证了势函数的准确性。该势函数不仅适用于更宽密度和更高压强范围,而且对所有惰性元素原子各种状态的结合能、高压压缩特性、定容比热容、熔化曲线和弹性模量的研究具有重要的指导意义。