Si_(10)团簇与Si(111)面碰撞的紧束缚分子动力学模拟

利用紧束缚分子动力学方法模拟研究了Si1 0 团簇与Si( 1 1 1 )表面碰撞的微观过程 .研究了入射动能在 1 0～ 60eV之间的碰撞过程 ,给出了不同时刻体系的原子位置的微观状态图 .结果表明 :Si1 0 与Si( 1 1 1 )面碰撞时 ,吸附在晶体表面的能量域值为 2 0eV ,替位域能为 30eV ,损伤域能为40eV ;入射能量大于 5 0eV时 ,晶体表面严重损伤并且在 60eV时 ,发现在外延层有Si7团簇生成 ;Si1 0 团簇保持其结构特性吸附在Si( 1 1 1 )表面 ,需要的最佳能量在 1 0～ 2 0eV之间 。

Si_(60)团簇与Si(111)面碰撞的紧束缚分子动力学模拟

利用普适的紧束缚分子动力学模拟研究在不同入射条件下Si60团簇与Si(111)面的碰撞机理,结果表明Si60分子是"非弹性分子",入射角度对碰撞结果有重要影响,Si60分子易和Si(111)面发生化学反应,其保持结构特性吸附于Si(111)表面的能量域值在50～80eV之间.

紧束缚分子动力学研究硅团簇(n=20)的稳定结构

利用紧束缚分子动力学模拟了硅团簇(n =2 0 )在不同条件下的稳定结构,分析并比较了它们的构型和结合能的大小,结果发现模拟退火温度在 1 70

紧束缚分子动力学模拟C_(60)分子的旋转运动

用紧束缚分子动力学模拟 C60 分子的旋转运动 ,定量地获得其特殊的化学键所能提供的最大向心力和每个 C- C键的最大结合力分别为 2 .8× 10 -9N和 4 .6 2× 10 -9N.

紧束缚分子动力学模拟纳米硅管的稳定结构

利用紧束缚分子动力学退火方法模拟研究了纳米硅管(SiNT)的稳定结构和基态能量,结果表明:几何结构特征对纳米硅管的结合能有重要影响,平均键长为0.236 4 nm,表面为双层原子面,具有很高的亚稳性,锯齿型管比扶手椅型管的原子结合能大0.051 eV/atom,SiNT(m,m)(m=2-4)不具有管状结构,SiNT(2,2)可以作为单元形成硅纳米线.

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．

分子动力学模拟单壁碳纳米管的轴向焊接(英文)

采用紧束缚分子动力学方法模拟了两个不同口径的单壁碳纳米管的轴向焊接过程。发现焊接过程会形成一些新的C-C键,但这些键的形成并不是瞬间、同时完成的,小口径的单壁碳纳米管会围绕一个最先形成的C-C键以与两管轴平行的一条直线为轴旋转;同时通过模拟还首次发现这些新形成的C-C键在焊接过程中会促使两个单壁碳管在径向上产生一个明显的约为0.317nm的位移。从最终结构可以看出两个单壁碳管的部分碳原子在管的一侧会形成一个良好线性关系。焊接过程中发生的这些现象可能影响最终结构的物理、电学性能。

Si_6团簇与Si(111)表面碰撞的分子动力学模拟

利用紧束缚分子动力学方法模拟研究了Si6团簇与Si(111)表面碰撞的微观过程 .结果表明 :Si6团簇在表面再构并吸附的能量阈值为 10eV ,损伤域能为 6 0eV .通过对碰撞结果的讨论得到了改变轰击能量可以控制外延生长的结构的结论 .

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.

碱金属团簇碰撞动力学研究

采用距离相关紧密束缚的分子动力学模型 ,研究了钠原子团簇的碰撞动力学行为 .研究得出 ,对Na6(3D) +Na8系统 ,碰撞参数为b =9a0 时 ,对应于深度非弹性碰撞过程 (DIC) ,在b =13a0 时 ,则对应于准弹性碰撞过程 .另外 ,得到碰撞过程中存在转动 ,其能量大小与碰撞能量Eproj/n以及碰撞参数b均有关系 .随着Eproj/n的增大 ,相对转动减小 ;随着b的变化 ,转动能量先增大后减小 .在b =7a0 时转动最大 ,最大转动能量可达总能量的十分之一 .

不同初始温度时Na_8+Na_8团簇碰撞动力学研究

采用距离相关紧束缚的分子动力学模型 ,在不同初始温度T0 =0 .0 2K、50K、10 0K、2 0 0K、30 0K、4 0 0K时 ,对Na8+Na8在质心系轰击能量为 0 .0 12 5eV/n的中心碰撞时的反应动力学进行了研究。发现团簇碰撞动力学与初始温度密切相关。在T0 <10 0K时 ,初始温度不影响反应动力学 ,而在T0 =4 0 0K时将对反应动力学有强烈影响。

新团簇形成的动力学研究

利用紧束缚模型,通过对不同初始条件下的碱金属团簇的碰撞研究,得到形成大分子团簇的可能性.结果表明,对同一种团簇,具有空间对称性的团簇间的碰撞更易形成大团簇,而平面结构的团簇碰撞则反之,并且空间结构的团簇碰撞形成的新团簇复合体更加稳定.另一方面,团簇碰撞过程是可逆的.

基于紧束缚密度泛函方法水模型的优化

利用Boltzmann反演迭代方法,对电荷自洽的紧束缚密度泛函(SCC-DFTB)方法中水模型参数进行优化.结果表明:经Boltzmann反演迭代方法修正后的水模型可更好地吻合实验结果;水分子的扩散系数更接近实验值.

硅团簇的结构及生长模式——紧束缚分子动力学:Si_(11)—Si_(32)

采用紧束缚分子动力学模拟硅团簇的结构 ,通过比较它们的结合能来确定基态结构 ,最后描绘出不同尺寸所对应的径向分布函数、角分布函数 .模拟表明硅团簇在n =2 7处发生结构转变 ,从结构图上看 ,是由扁长结构向近球形结构转变 .从径向分布函数图像、键角分布函数图像上也可以得到团簇结构在n =2 7处发生了变化 。

硅团簇熔化行为的紧束缚分子动力学研究

利用紧束缚分子动力学方法研究了硅团簇Sin(n =5— 10 )的熔化行为 .给出了团簇熔化潜热和熔点随团簇尺寸的变化关系 ,表明团簇熔化潜热和熔点强烈依赖于团簇的原子数 .计算结果表明硅团簇熔化机理与金属团簇熔化有很大不同 ,金属小团簇的熔化是一个从低温类固态向高温类固态转变的过程 ,在转变温区 ,类固态和类液态处于动力学共存 ,而硅团簇在转变温区则是处于一种中间态 ,这种中间态既不是类固态又不是类液态 .比较了用不同计算方法和定义方法所得硅团簇熔点 .

碳团簇结构的紧束缚理论方法

利用紧束缚分子动力学模拟退火方法研究了碳团簇Cn(n =2～ 8)的结构和能量 ,通过与前人工作结果的比较 ,发现本理论方法的结果与abinitio方法计算的结论相符 .因此 。

小碳团族链状结构的紧束缚理论方法

本文作者利用紧束缚分子动力学模拟退火方法研究了小碳团族(Cn(n=2-5))的链状结构性质和能 量,通过与前人工作结果(C2-C5)的比较,发现本理论方法的结果相当精确地再现了Abinitio方法计算的结论。 因此,证明了紧束缚方法对于碳团族研究的可行性。

Si_(60)团簇的结构及其与Si(111)面间碰撞的分子动力学模拟

利用紧束缚分子动力学退火方法模拟研究了Si6 0 团簇的稳定结构和基态能量 ,结果表明Si6 0 团簇为具有T对称性的截顶二十面体的富勒烯结构 ,平均键长为 0 2 36nm ,直径为 0 933nm ,原子结合能为 4 .4 5eV atom ,Jahn Teller效应对Si6 0 团簇的结构有很大影响 .通过对Si6 0 分子和Si(1 1 1 )面碰撞机理的粒子数、体积和能量不变分子动力学模拟 ,发现Si6 0 分子吸附在Si(1 1 1 )面所需要的垂直入射动能为 4 0eV ,Si6 0 分子远不如C6 0

C_(60)分子的旋转速度对对碰结果的影响

运用紧束缚分子动力学模拟的方法研究了两个C60 分子的旋转对碰 ,与无旋转情况下对碰的结果比较表明 ,旋转这一因素对碰撞结果起着重要的作用 .

第一性原理分子动力学中电子结构的神经网络表达

第一性原理分子动力学模拟过程中产生海量包含丰富电子结构信息的数据,未被充分利用.本文提出一种通过预测晶体材料紧束缚模型的形式,高效、准确地表达第一性原理电子结构的神经网络方法TBworks.TBworks可以结合机器学习分子动力学方法,快速实现复杂体系的分子动力学模拟和电子结构采样,计算电子关联函数以及相应的物理性质.以一维电荷密度波材料碳炔链为应用示例,本文基于TBworks研究了正则系综下的电子谱函数和光电导率,以及孤子-反孤子对湮灭的动力学过程中电子的非绝热演化,发现由于超越波恩-奥本海默近似的动力学效应对电子谱函数的低能模式的修正.该方法为研究动力学体系提供了准确、高效、可重复使用的第一性原理电子结构的代理模型,极大地提高了电子结构的计算效率和模拟尺度,使得对一些由于计算瓶颈无法或者难以进行的新奇性质和现象的研究成为可能.