改进的紧束缚势蒙特卡罗方法及其在碳纳米豆荚中的应用

提出了改进的紧束缚势蒙特卡罗方法,通过减少计算紧束缚势能的原子数目,大大缩短了模拟计算时间.对平行纳米管联结的模拟测试结果表明,与原方法相比,改进方法的计算效率得到很大提高.将该方法成功地用于对大体系碳纳米豆荚的模拟研究,结果表明,在单壁碳纳米管内部,相对球面上存在空缺的富勒烯在2000K左右的温度下可以相互联结,否则,只有在4500K左右的高温下才能观测到富勒烯之间的联结;富勒烯在管中的相互取向对最终结果影响不大.

紧束缚势和修正的嵌入原子势计算液态Sn双体相关函数差异

对500个Sn原子分别用两种模型(紧束缚势和修正的嵌入原子势)计算了400℃～1700℃温度范围内纯Sn的双体相关函数g(r).将计算结果与实验数据进行了对比分析,发现两种计算结果都能基本上反映液态Sn的结构及其随温度的变化情况:原子最近邻距离与实验结果相近;随着温度降低,双体相关函数第一峰变得尖锐,第二峰变得明朗.修正的嵌入原子势模型得到的双体相关函数的第一峰右侧有个突起的肩膀,这在实验结果中也被发现,而紧束缚势模型得到的双体分布函数肩膀不明显.

光学声子对三角束缚势量子点量子比特消相干时间的影响

在电子与体纵光学声子与电子强耦合的条件下,应用Pekar类型的变分方法计算出了三角形束缚势量子点中电子的本征波函数,并计算出电子的基态能量和第一激发态能量.研究了极角、电子-光学声子耦合常数、声子色散系数度等因素对由于体系声子的自发辐射造成的消相干时间的影响.

声子和杂质对三角束缚势量子点量子比特性质的影响

本文以含有类氢杂质的三角束缚势量子点为基础,应用Pekar变分方法,电子与体纵光学声子强耦合的条件下得出了电子的基态和第一激发态的本征能量及基态和第一激发态的波函数,量子点中这样的二能级体系可作为一个量子比特.讨论了能量与库仑结合参数,耦合强度,受限长度以及极角的变化关系.

强束缚势中Lévy飞行的非Gibbs-Boltzmann统计

解析和数值研究了强束缚势中Lévy飞行粒子的稳态分布.结果表明:当势从单稳态变化到双稳态时,粒子的稳态分布呈现单模到双模或双模到三模的转换;特别在势的鞍点处,坐标分布密度函数出现了一个峰,这违背了Gibbs-Boltzmann统计.

包含键环境修正的硅氢紧束缚势模型

在已有的硅势模型基础上 ,引进氢原子 ,计及Si H键环境的影响 ,构造出新的硅氢紧束缚势模型 .通过测试计算 ,这一新的硅氢势模型显示出较好的传递性 ,可适宜于研究复杂的硅氢体系 .

非对称高斯势量子阱中强耦合库仑束缚极化子的振动频率

采用线性组合算符和幺正变换方法研究了非对称高斯势量子阱中强耦合库仑束缚极化子的振动频率.导出了其与库仑束缚势强度、非对称高斯势量子阱的势阱高度和受限势宽度的变化关系.选择极化子单位进行数值计算,结果表明:库仑束缚势强度和高斯受限势宽度对振动频率的影响比势阱高度的更强.

磁场对非对称量子点中束缚磁极化子性质的影响

采用线性组合算符和幺正变换方法研究磁场对非对称量子点中弱耦合束缚磁极化子性质的影响。导出量子点中弱耦合束缚磁极化子振动频率和基态能量随量子点的横向和纵向有效受限长度、库仑束缚势、磁场的回旋共振频率和电子-声子耦合强度的变化关系。数值计算结果表明:非对称量子点中弱耦合束缚磁极化子的振动频率和基态能量随量子点的横向和纵向有效受限长度的减小而迅速增大。振动频率随库仑束缚势和磁场的回旋共振频率的增加而增大。基态能量随库仑束缚势和电子-声子耦合强度的增加而减小。

三角量子阱中束缚磁极化子的性质（英文）

采用LLP变分法研究了三角量子阱中束缚磁极化子的性质.在不同库伦束缚势下,得到了基态能、基态结合能与磁场回旋频率及电子面密度之间的关系.数值计算结果表明:基态能量随着电子面密度和磁场回旋频率的增加而增加,基态结合能随着电子面密度和磁场回旋频率的增加而减少.

紧束缚分子动力学模拟:C_(60)与石墨(0001)面的碰撞

运用紧束缚势的分子动力学模拟方法，研究了Ｃ６０分子对石墨表面的碰撞，观察在入射动能为２４０ｅＶ时碰撞的微观过程以及动能和势能的变化趋势．结果发现在弹回过程中Ｃ６０分子质心的运动可被看做是在准谐势下的运动，通过碰撞Ｃ６０分子在石墨表面形成了薄膜．

声子之间相互作用和磁场对半导体量子点中束缚极化子性质的影响

研究声子之间相互作用和磁场对半导体量子点中束缚极化子性质的影响.采用线性组合算符和微扰法,导出了半导体量子点中束缚磁极化子的基态能量.在计算电子在反冲效应中发射和吸收不同波矢的声子之间相互作用时,讨论了磁场、库仑束缚势、电子-声子耦合强度、量子点的有效受限长度和声子间相互作用对半导体量子点中束缚磁极化子基态能量的影响.数值计算结果表明,半导体量子点中束缚磁极化子的基态能量随量子点的有效受限长度的减少而迅速增大.当量子点的有效受限长度l0＞0.7时,必须考虑声子之间相互作用对半导体量子点中束缚磁极化子的基态能量的影响.

极化子速率对晶体中束缚极化子性质的影响

研究了晶体中束缚极化子的性质,采用Tokuda改进的线性组合算符、幺正变换和变分法,讨论了束缚极化子的速率和库仑束缚势对强、弱耦合束缚极化子的振动频率、基态能量和有效质量的影响.对RbCl晶体和ZnS晶体进行了数值计算,结果表明,晶体中强弱耦合束缚极化子的基态能量的绝对值随极化子的速率的增加而减少,强耦合束缚极化子的振动频率和有效质量随极化子的速率的增加而增大,强耦合束缚极化子的振动频率和有效质量随库仑束缚势的增加而增大.

金属Zn液态结构变化的研究

利用ＴＢ模型给出的原子间相互作用势详细计算了不同温度下Ｚｎ的双体分布函数ｇ（ｒ），结果发现随着温度的不断降低，液态金属Ｚｎ的ｇ（ｒ）第一峰变得高而尖，第二峰由弱变强，说明了液态金属Ｚｎ的有序度随温度降低而不断增强；利用键对分析技术统计了液态金属Ｚｎ在不同温度下的键取向序参数、键对数。键取向序参数及键对数随温度的变化，进一步证明了低温液态的有序度高于高温液态，从而充分说明液态金属在不同温度下有不同的结构形式，而不像人们想象得那样杂乱无章。

单壁碳纳米管端口结构的热稳定性

利用紧束缚势分子动力学模拟方法,研究了温度在1000 K-3000 K之间单壁碳纳米管端口结构的变化趋势.计算表明,温度对整个管端口结构有重要影响,温度升高容易使理想单壁碳管端口封闭.温度在3000 K下碳管端口达到封闭,而且端口封闭导致碳管系统能量的降低.碳纳米管长度越长,端口封闭越快,且扶手型碳纳米管比锯齿型碳纳米管更容易形成端口封闭的结构.

遗传算法研究Pd_n(n=2-57)团簇的结构特性

本文利用遗传算法结合紧束缚势计算了Pdn(n=2-57)团簇的基态能量及结构.通过讨论团簇的平均束缚能Eb、二阶差分能Δ2E(n)和剩余能ΔE(n),发现团簇平均束缚能随原子数目的增加而增大,n为13、22、30、38、41、46和55为其幻数序列.并发现,Pd54为无中心原子的Ih结构,其稳定性略低于Pd55的稳定性.

库伦场对量子阱中磁极化子性质的影响

本文研究了在外加磁场作用下库伦束缚势对量子阱中极化子性质的影响,通过数值计算得到:随着库仑束缚势和阱宽的增加极化子的基态能量逐渐减小,随着磁场强度的增加极化子的基态能量逐渐增加.阱宽越小,量子尺寸效应越显著.

铝原子Bernal多面体团簇的理论研究

将遗传算法用于铝原子团簇的构型计算.运用这种方法,从任意构型开始,较好地计算了6、8、9、10个铝原子组成的原子团簇的能量最低时的构型,发现这四种铝原子团簇的能量最低构型分别取四种Bernal多面体排列.并对得到的四种构型用密度泛函方法(DFT)进行量子化学计算,结果表明,这类构型是势能面上的极小值点,可以稳定存在.

AlGaN/GaN抛物量子点的尺寸相关三阶非线性极化率研究

在有效质量近似框架下,通过求解AlxGa1-xN/GaN自组织圆柱形量子点的薛定谔方程,计算了量子点中导带电子在两个正交方向:Z‖和Z⊥方向上产生的三阶非线性极化率.计算中,电子的运动受到自组织量子点的抛物型束缚势和内建压电场的影响.计算表明,量子点的三阶非线性极化率的数量级达到了10-14m2/V2.进一步在Z‖和Z⊥方向上,考察了三阶非线性极化率与两个方向上的抛物束缚势的频率ωp、ωz,量子点的高度L,半径R,Al的含量x之间的关系.

常压到高压Al纳米微粒的分子动力学研究

采用分子动力学紧束缚势方法研究了原子数为108-4000范围Al纳米微粒的尺寸效应,且分析了原子数n=1372的Al纳米微粒的径向分布函数随温度和压强的变化,发现高压对纳米微粒的构型基本没有影响;用势能温度函数法测得不同原子数Al纳米微粒的熔点,并对不同高压下对Al纳米微粒熔点的变化进行了模拟,得出高压下纳米微粒熔点随压强增大而变化;最后将本文模拟出的结合能与理论模拟的计算值的比较,从图中可以看出模拟值比理论值基本符合,且随着纳米微粒尺寸的增大两者的差值不断减小.