金属及合金中的原子间相互作用势

对金属中原子间相互作用势的研究及发展概况做了综合评述．介绍了在各种金属及合金中各种势函数的应用范围以及存在的问题，总结了近年来金属合金中原子间相互作用势的应用情况，在此基础上讨论了金属中原子间相互作用势的发展方向．     

基于第一原理计算拟合Ag、Si和C原子间作用势的研究

为了实现Ag在SiC晶体中扩散的分子动力学模拟,根据第一性原理计算结果,采用"力匹配"方法对Ag、Si和C原子间相互作用势进行拟合,并用晶格常数、内聚能、体弹性模量、弹性常数和缺陷形成能等进行了势函数的验证.结果表明,拟合所得的势对Si、C和SiC晶体的内聚能、晶格常数和体弹性模量的计算非常准确,最大误差不超过0.6%;并且,该势对Si和C晶体中空位与间隙形成能及SiC晶体中Si与C空位形成能的计算值比采用J.Tersoff给出的势的计算值更精确;此外,该势对16种AgSiC三原子体系缺陷形成能的计算也比较精确.     

磁场中的强耦合表面极化子

应用变分法系统研究了电子和表面光学声子间的强相互作用，同时考虑了电子和体纵光学声子间的弱相互作用，给出了电子、声子间的基态和激发态的相互作用能．数值计算表明，电子和晶体表面的距离增大，体相互作用诱导势增大，而表面相互作用势减少；同时外磁场的作用可增大这两种相互作用的强度．     

YCo5-xMx(M=Fe,Ti)中合金元素择优占位

利用多元晶体中原子择优占位MBW模型和原子间相互作用势,从原子层次对合金元素Fe,Ti在CaCu5结构的Y-Co合金中的择优占位进行了计算研究.计算结果表明,Fe和Ti择优占据3g位置,与实验结果符合.     

金属间化合物Fe3Al原子对势的计算方法

以赝势方法的理论为依据，采用晶体拆分的方法，计算了金属间化合物Ｆｅ３Ａｌ的原子相互作用势函数，并提出了一套适合于计算以金属键结合的置换型固溶体能量问题的方法．     

金属单晶体杨氏模量的微观定量研究

根据原子物理晶体模型, 采用原子间相互作用的势函数分析方法, 得到了由微观物理量表示的金属单晶体杨氏模量的解析计算式. 计算了7种金属晶体的杨氏模量, 计算结果与实际值吻合得很好.     

二维体系中高密度固液共存态到低密度晶态的反常相变

正相比于原子晶体中原子间的相互作用为共价键等强的相互作用,分子晶体之间的相互作用更为复杂,如氢键、dipole-dipole相互作用等。由于晶体的性质主要与原子/分子间相互作用有关,分子晶体往往展现出较奇特的物理现象,如水在液-固转变中伴随着密度降低。由于维度的降低,以石墨烯为代表的二维原子晶体相比于三维原子晶     

He-HF碰撞体系相互作用势模型的理论研究

根据在CCSD(T)/aug-cc-pVQZ理论水平下计算的He-HF相互作用能的数据,作者用Murrell-Sorbie势函数形式构造了He原子与HF分子相互作用各向异性的势模型,并与其它势模型进行了比较;然后采用公认的精确度较高的CC近似方法,计算了He-HF碰撞体系的微分散射截面,计算结果与实验结果符合较好.研究表明,作者所构造的势模型不但表达形式简洁,而且能较好地描写He-HF系统相互作用的各向异性特征;利用碰撞体系分子间势的量子化学从头计算结果,可解决势能参数难以确定的问题.对进一步研究原子与分     

B32-LiAl点缺陷结构的第一原理计算

采用第一原理赝势平面波方法,计算B32-LiAl金属间化合物的基本物性及其点缺陷结构的几何、能态与电子结构.通过对不同点缺陷结构形成热与形成能的计算与比较,分析和预测了B32-LiAl金属间化合物中点缺陷结构的种类与存在形式.结果表明:B32-LiAl金属间化合物的点缺陷主要是在Li子晶格上出现空位缺陷与在Al子晶格上出现反位缺陷.基于晶体总电子态密度与电荷密度分布等电子结构信息,对上述计算结果进行了初步分析.     

极性晶体膜中的束缚极化子

采用格林函数法,讨论了极性晶体膜中电子与LO声子耦合的电子-声子相互作用系统的自能.得出了极化子自能及束缚势随膜厚变化的规律.对KCl材料进行数值计算的结果表明,束缚势影响自陷能的变化.     

多原子晶体中纯二维极化子的内部激发态

研究多原子晶体中纯二维电子与表面光学声子的相互作用性质，采用线性组合算符和幺正变换方法计算了多原子晶体中纯二维弱耦合极化子的基态能量、第一内部激发态能量和激发能量．结果表明：多原子晶体中纯二维极化子的基态能量、第一内部激发态能量和激发能量表示为耦合常数αn的幂级数，不仅包括不同支SO声子与电子耦合的能量，还包括不同支SO声子间相互作用贡献的附加能量．     

分子动力学中势函数研究

选用合适势函数来描述系统内原子间的相互作用是进行分子动力学模拟的基础.本文概要回顾了历史上出现的各种原子间互作用势函数.对各种势模型的理论背景、具体形式、应用范围、特点进行了分析评述.     

晶体结合的解析模型

简要总结了原子间相互作用的对势和三体势的各种解析模型，进而提出能够统一描述惰性气体分子晶体的结合和卤盐离子晶体的结合的一种新模型。在此模型中，正负离子被想像为“带净电荷的惰性原子”，离子间相互作用势被假设为净电荷之间的Ｃｏｕｌｏｍｂ势，相应的惰性原子的Ｌｅｎｎａｒｄ－Ｊｏｎｅｓ势和Ｂｒｕｃｈ－ＭｃＧｅｅ三体极化─—交换势之和，根据此模型对ＫＣｌ晶体的计算结果与实验基本符合。     

He-HBr碰撞体系各向异性相互作用势及微分散射截面的研究

基于在CCSD(T)/aug-cc-p VQZ理论水平下计算的He-HBr相互作用能数据,尝试用Huxley解析势函数构造了He原子与HBr分子相互作用的各向异性势模型;然后采用精确的量子密耦方法计算了碰撞能量为200 meV时,He原子和HBr分子碰撞的微分截面,获得了该碰撞体系的弹性微分截面和态-态转动激发微分截面随散射角变化的规律.研究表明:构造的势模型较好地描写了He-HBr系统相互作用的各向异性特征,对进一步研究原子与分子的相互作用有一定的参考价值.     

一种计算原子势函数的方法

对固体材料中原子间的简单相互作用函数Ｕ（ｒ）＝提出了一种计算方法．对立方晶系固体材料，使用实验测得的弹性系数Ｃ１１、Ｃ１２和Ｃ４４及体弹性模量Ｋ的实验测定值，通过网格求极值的方法，进行了计算机模拟．用该法计算出的势函数参量ｍ，ｎ，ａ，ｂ与其它方法估计结果基本一致．     

强耦合一维激子的基态有效哈密顿量

本文讨论一维晶体中强耦合激子通过形变势和光学声子的相互作用,导出了激子基态的有效哈密顿量。     

一维形变势声学激子

本文从Ｗｈｉｔｆｉｅｌｄ提出的哈密顿量出发，并把它推广到声学激子。利用Ｈａｇａ处理极性晶体中极化子时所用的变分法，并考虑了形变势和声学声子间相互作用，导出了有效哈密顿量，最后讨论了声学激子的性质。     

非极性晶体中的声学形变势激子

本文采用顾世洧研究激子所采用的方法,研究了非极性晶体中纵声学振动通过形变势对激子性质的影响。在忽略反冲效应中虚声子间的相互作用的近似下,导出了激子的基态能量,有效质量,约化质量和内部势能。发现激子的自能与晶体中电子和空穴的质量比以及导带底和价带顶的形变势常数有关,并且就几种特殊情况作了讨论。     

Tersoff势函数的几种修正形式

本文介绍一种以键序概念来描述共价键原子间相互作用的势模型-Tersoff势函数,并综述了几种针对Tersoff势函数的不足所提出的修正形式,最后展望了Tersoff势函数的发展方向。     

晶体中声子和光子的区别与联系

对光子和声子的特点、光子和声子产生的机制、晶体中光子和电子相互作用规律及声子与电子相互作用规律,进行了全面的类比区别.并且利用晶体中光子和声子相互作用的规律,阐明了光子和声子的联系.