多体展开势能函数在碳族元素原子簇研究中的应用 Ⅲ.锗原子簇的结构和相对稳定性

基于从晶体锗确立的多体展开势能函数,本文通过坐标完全优化,发现小的锗原子簇分子(Ge_2—Ge_(14))倾向于形成密堆积结构,表面原子分布以蝶形四元环(D_(2d))为主;常见立方晶体“微观晶体碎片”的分层优化结果表明,在Ge_(15)～Ge_(100)范围内,多数壳层的原子到分子中心的距离均受到压缩,且以畸变的简单立方、面心立方及体心立方较为稳定;在这些畸变密堆积结构中,表面原子向内压缩最为严重,使整个分子趋于球形化.较为开放的金刚石类层状原子簇只有当所含原子数达数百以上时才可能相对更为稳定.

一种适用于原子团簇的多体展开新方案:以氮团簇为例

多体展开方法虽然已经广泛地用于估算弱相互作用体系的能量,但是其并不适用于计算共价团簇和金属团簇的能量.本文提出了一种适用于计算共价体系能量的相互作用多体展开(IMBE)方法.在相互作用多体展开方法中,体系的能量表示为孤立原子的能量及该原子与其他周围原子间相互作用的和.首先将该方法应用于计算氮团簇的能量,且多体展开截断至四体项.结果表明:与传统的多体展开方法相比,相互作用多体展开方法可以显著地降低能量误差.另外,以密度泛函理论计算结果为参考,相互作用多体展开方法估算能量的误差不依赖于体系的大小和结构,说明相互作用多体展开方法比较适合用于估算共价相互作用大体系的能量.

中巴地球资源卫星动力学分析设计

简要叙述了总体部动力学组从基础理论和工程应用两方面,对柔性动力学、多体展开动力学、多体撞击动力学等领域进行的深入研究和取得的代表性成果。重点介绍了这些研究成果在中巴地球资源卫星动力学分析设计工作中的应用情况。

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。

晶体铅动力学及其表面性质的势能函数模拟(英文)

采用优化的多体展开势能函数研究面心立方(FCC)晶体铅的动力学和表面性质。在(q00),(qq0)及(qqq)高对称方向,计算声子散射频率与实验曲线良好吻合。Pb(110)表面驰豫严重,其最外层原子向内压缩率达18％,表面7层存在压缩-膨胀交替现象。蒙特卡罗模拟表明,FCC铅在425K开始熔化,模拟结果比纳米铅低约25K。