集团展开法在混合溶液中的应用

用集团展开的方法计算混合溶液的位形配分函数,得到混合溶液的第二维里系数和内能,如果知道位能,就可以得到计算结果,并对结果进行讨论.

Mayer集团展开法对水性质的研究

水在临界状态下有着与标准状态明显不同的行为,通过经典Mayer集团展开法对相互作用势能作一级近似,对系统作2—Cluster展开,采用简化L-J势分析水蒸汽分子系统的配分函数,进而讨论系统的热力学函数.

用集团展开法计算二元体系的物态方程

二元混和系统的总势能可看作是系统所含粒子坐标的函数，采用集团展开法处理二元液体，直接计算其配分函数或物态方程比较因难。得到了二元液体配分函数的二阶近似和三阶近似，并计算了硬球体系的物态方程。结果表明，对于低密度二元液体，其二阶近似计算的偏差不超过５％，其三阶项可当作微扰进行处理；对于密度较高的液体，则应采用三阶近似甚至四阶近似。

用集团展开法求维里系数

本文在系综理论巨配分函数的基础上,用集团展开法推出了Mayer展开中集团积分和维里系数的关系,及计算onnes方程维里系数的公式,并获得了一些典型的位势模型的实际气体的第二第三维里系数的数值计算,以及结果比较。

CdxZn1-xO合金热力学性质的第一性原理研究

ZnO的能带工程是当前ZnO研究的热点之一通过等价阳离子如Cd,Be,Mg等部分取代Zn形成CdZnO,BeZnO,MgZnO等合金来调控ZnO带隙的研究己广泛开展.其中,Cd的掺杂可以减小ZnO的禁带宽度,使CdZnO合金在紫外一可见光波段光电器件中具有潜在的应用价值.本文利用第一性原理计算结合集团展开法,通过研究纤锌矿(WZ)和岩盐矿(RS)型Cd_xZn_(1-x)O合金不同Cd掺杂含量下各种构型的形成能,发现了纤锌矿结构的两种亚稳相Cd_(1/3)Zn_(2/3)O,Cd_(2/3)Zn_(1/3)O;对其晶格常数·键长·键角和电子结构的分析表明,随着Cd掺杂量的增大,晶格常数a,c均逐渐增大,而c/a值逐渐减小,O—Zn(Cd)—O键角及合金禁带宽度均逐渐减小.通过对Cd_xZn_(1-x)O合金的有效集团交互系数的分析得出,两个原子组成的集团中其有效集团交互系数最大,表明两原子集团对用集团展开法计算的形成能贡献最大.通过比较第一性原理计算的形成能和集团展开法拟合计算得到的形成能,发现两者相差很小,表明采用集团展开法拟合计算Cd_xZn_(1-x)O合金的形成能准确、可靠,通过对大量Cd_xZn_(1-x)O合金的形成能分析发现,大部分Cd_xZn_(1-x)O的形成能比同组分的ZnO与CdO混合相的能量高,表明ZnO和CdO互溶时会形成固溶度间隙,低温下难以实现全组分固溶.在此基础上,我们计算了WZ-和RS-Cd_xZn_(1-x)O随机合金的形成能并得到了相图.对于纤锌矿结构,其临界温度为1000 K;对于岩盐矿结构,其临界温度为2250 K.更高的临界温度表明Cd_xZn_(1-x)O难以形成岩盐矿结构的合金.进一步计算获得WZ-和RS-Cd_xZn_(1-x)O的两相相图,发现Cd较易固溶于WZ-ZnO中,而Zn较难固溶于RS-CdO中.