Li、Na、K与He原子系统相互作用势的理论研究

首先求Na-Na、K-K相同原子间Born-Maye势参数,利用TT势模型和边界条件,从色散系数、势阱位置与深度出发,导出Na、K与Ne不同原子间的势参数,再从Na-Ne、K-Ne原子系统出发,利用组合规则计算出Na、K相同原子间的势参数;然后研究Li-He、Na-He、K-He原子系统,利用电荷密度重叠积分与组合规则,从相同原子间势参数计算不同原子的势参数.最后采用TT势模型构成Li、Na、K原子与He原子间的全程势能曲线.     

原子间近程排斥势与电荷密度重叠积分之间关系的探索

本文对相同稀有气体原子间电荷密度的重叠积分进行了全面计算．计算结果表明该重叠积分可以用来表示稀有气体原子间的排斥势．这为进一步更准确地探索原子间排斥势提供了一种开拓性的思维方法     

H2与稀有气体间输运性质的理论研究

利用现有文献中数据计算出H2与稀有气体原子间的Born-Mayer系数,然后在求得的Born-Mayer系数基础上,通过Tang-Toennies势(简写为TT势)模型理论计算了H2与稀有气体原子间的相互作用势,得到了较好的势能曲线;同时在此基础上,基于Chapman-Enskog方法,计算出了H2与稀有气体原子间的扩散系数与热传导系数,最后将计算结果与Tayebeh Hosseinnejad,Hassan Behnejad等人的计算结果进行了比较,两者的计算结果极为接近.     

Li—He与Li—Xe相互作用势的研究

利用组合规则计算了Ｌｉ－Ｈｅ与Ｌｉ－Ｘｅ原子体系的Ｂｏｒｎ－Ｍａｙｅｒ短程排斥势参数，采用Ｔａｎｇ－Ｔｏｅｎｎｉｅｓ势模型构成了Ｌｉ原子与Ｈｅ及Ｘｅ原子间的全程势曲线，计算所得的势阱参数与实验值符合较好。     

晶体热膨胀的研究

微观研究发现,晶体热膨胀应是原子非简谐振动的宏观表现。进一步分析原子间相互作用力,将原子间相互作用势按泰勒级数展开后与线膨胀系数定义式结合,得到一线膨胀系数的具体计算公式。原子相互作用势取Morse势,计算NaCl晶体的线膨胀系数,结果在室温和高温条件下与实验值均符合较好。     

碳纳米管分子动力学模拟的经验势函数研究

针对经验键序势函数没有考虑到碳纳米管原子间长程非键作用的问题，提出了一种新的势函数表达式．该表达式结合了经验键序作用势和雷纳德-琼斯势的特点，能够计算碳原子间的短程相互作用和长程相互作用，更准确地计算出碳纳米管的原子间作用势能．使用分子动力学模拟方法，研究了单壁碳纳米管原子间的互作用势和杨氏模量．研究结果表明：碳纳米管的单位原子势能随直径的增大而减小，管间作用势能随距离的变化曲线呈U字形，杨氏模量为0．935TPa左右．模拟计算结果与实验结果和其他理论计算结果吻合得很好，说明改进的势函数模型可准确模拟碳纳米管的力学性质。     

分子动力学模拟高压下铁的相变

采用分子动力学(MD)方法,结合原子间多体势函数,模拟了bcc铁(α-Fe)在高压下向hcp铁(ε-Fe)转变的过程,并与实验数据进行了比较.系统的压强通过计算维里压强获得,并通过Berendsen方法进行调整和改变.还采用相同的原子间势模拟bcc和hcp两种不同结构的铁,对高压下铁相变的机制和相变压强进行直接的计算和模拟,以对采用的原子间势进行更严格的检验和修正.模拟计算得到超高压下(＞15 GPa)两种结构的P-V曲线图以及hcp铁的c/a值等相关结果,都与实验结果有较好的符合.而在较低压下(0～15 GPa)P-V关系中常用的铁的原子间势对bcc铁仍有很好的模拟效果,而对hcp铁则效果不是很理想.因此,铁的原子间势还有待进一步改进.     

范德瓦耳斯吸引势的量子力学求解

对范德瓦耳斯结合模式进行量子力学求解，给出体系的波函数和能量解，并计算出范德瓦耳斯吸引势。     

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。     

FeAl合金的LFS势及点缺陷性能计算

构建了Fe、Al及其合金的原子间Long-range Finnis-Sinclair(LFS)势,利用Fe、Al及其合金的晶格常数、结合能和体弹性模量等实验数据拟合了纯金属Fe、Al及合金FeAl的LFS势参数,从中选择一组最优参数.为了检验所构建的势在缺陷性能方面的表现,利用构建的纯金属及合金的原子间势计算了金属Fe、Al及合金FeAl的单空位形成能,结果表明,与Fe相关的单空位形成能的计算结果与实验结果及其他理论计算结果符合得很好.     

Phase field simulation of interatomic potentials for double phase competition during early stage precipitation

Phase field model was employed to study the variations of interatomic potentials of Ni 3 Al (L1 2 phase) and Ni 3 V (DO 22 phase) as a function of temperature and concentration. The long-range order (LRO) parameter related interatomic potentials equations formulated by Khachaturyan were utilized to establish the inversion equations for L1 2 and DO 22 phases, with which interatomic potentials could be calculated. The interatomic potentials of Ni-Al and Ni-V exhibited approximately linear increases and decreases, individually, with enhanced Al concentration. Substituting the inverted interatomic potentials into the microscopic phase field equations led to three cases of precipitation sequence: the DO 22 phase preceded L1 2 phase precipitating at the interatomic potentials of Ni-V > Ni-Al; the vice cases; and two phases precipitated simultaneously at interatomic potentials of Ni-V and Ni-Al were equal.     

Site preference of ternary additions in Ni3Al

The substitution behavior of ternary additions in Ni3Al is systematically studied using interatomic potentials. The pair potentials between identical and distinct atoms are obtained via strict lattice inversion based on the first-principle cohesive energy curves. Taking long-range interaction into account, the quantitative calculations for the alloys containing various amounts of alloying elements are made by utilizing a relaxed sample averaging method. The relative magnitudes of cohesive energy corresponding to different configurations are used. The calculated results are in good agreement with the results of experiments. Finally, some predictions are made for the substitution behavior of certain alloying elements and some elements in the region of surface and interface that have not been previously studied.     

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.     

Ag、Cu、Au、Ni、Pd、Pt的Long-range Finis-Sinclair势构建及其二元合金形成焓的计算

构建了fcc金属Cu、Ag、Au、Ni、Pd、Pt的Long-range Finnis-Sinclair势,并利用晶格常数、体弹性模量和金属的内聚能的实验数据拟合了这几种金属的Long-range Finnis-Sinclair势参数;利用Miedema理论和所构建的原子间相互作用势计算了Cu,Ag,Au,Ni,Pd,Pt的二元合金的形成焓.对两种计算结果进行了比较,并与已有的实验结果进行了比较.结果表明,使用Long-range Finnis-Sinclair势计算合金的形成焓能够得到令人满意的结果.     

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．     

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.     

超冷温度下~6Li原子弹性散射特性研究

冷原子的碰撞特性非常敏感的依赖于精确的原子间相互作用势.基于最近的实验和理论研究,本文用立方样条内插和外推方法构建了目前最为精确的单态和三重态6Li2分子势能曲线.获得的单态和三重态的散射长度的分别为36.5a0和-2138.74a0,这和实验值非常符合.