Si（111）表面离子束辅助沉积对类金刚石薄膜结构影响的计算机模拟

本文选C2分子和Ar离子作为沉积源和辅助沉积粒子,采用分子动力学（MD）方法在Si（111）面上模拟研究了离子束辅助沉积（IBAD）类金刚石（DLC）膜的物理过程.重点讨论了C2分子和Ar离子的入射能量及到达比（Ar/C）对平均密度和sp^3键含量的影响,并与Si（001）-（2×1）表面生长类金刚石膜的结果进行比较.结果表明,到达比和入射能的改变,对薄膜结构的影响不同;Si（111）面上生长类金刚石膜,薄膜在衬底的附着力更强.     

三维球形域泊松方程的差分方程中自然边界条件的处理

推导了球形域泊松方程的差分格式，比较好的处理了球心处的自然边界条件．通过计算并与解析法的结果比较，说明该差分格式正确，具有一般性．     

单壁碳纳米管储氢分子动力学模拟研究

选用C(10×10)扶手椅型单壁纳米管,采用分子动力学方法模拟研究了在温度100K,初始入射动能在10,30,50,80,100eV几种情况下氢原子在单壁碳纳米管中的运动,并分析了单壁碳纳米管储氢情况,得到初始能量为80eV时储氢效果较好.     

C2和C10团簇在金刚石表面吸附结构的研究

用分子动力学方法模拟研究了荷能的Q和E10在金刚石(001)-(2X1)表面的化学吸附过程．主要讨论了团簇大小和入射能量对沉积团簇的结构特性的影响．随着入射能量的增加，C2和E10的沉积结构和自由团簇是不同的．研究结果支持了实验的发现，而且，从原子尺度模拟了沉积机制．     

甲烷在硅底靶上吸附的计算机模拟研究

采用Tersoff和Brenner作用势,用分子动力学模拟方法,研究了甲烷入射到硅（001）-（2×1）表面的动力学过程。通过定点入射模拟计算出6个代表点的吸附阈值,分析了多种吸附结构。计算了随机入射的吸附概率。讨论了入射位置以及甲烷荷能大小对吸附结构的影响。     

关于球诺埃曼函数递推公式的推导

球诺埃曼函数和球汉克函数的递推公式,在一般文献中[1][2]仅给出结果.本文采用一种简明的代换,推导了球诺埃曼函数的递推公式.同时指出此类方法可推广到一般情况.     

Tersoff势在小分子团簇几何优化中的应用

深入分析了Tersoff势,并将Tersoff势用于优化由碳硅锗元素构成的双原子分子团簇（C2、CSi、CGe、Si2、SiGe、Ge2）及三原子分子团簇（C3、C2Si、C2Ge、CSi2、CGe2、CSiGe、Si3、Si2Ge、SiGe2、Ge3）的结构,得到了上述这些分子的最稳定结构,并将其中有些结构与从头计算、密度泛函理论和实验值进行了对比;另外,还分析了所得分子的平均结合能、键长和键角等的特点,并总结出一些规律.     

H原子通过碳纳米管的分子动力学模拟

利用Brenner(#2)半经验多体相互作用势和分子动力学模拟方法研究了氢原子在单壁碳纳米管中的运动.对温度为10K时,初始入射动能分别为1,5,10,15,20,30eV的H原子以不同的入射角度进入碳纳米管进行模拟,观察了氢原子与碳纳米管的吸附情况及在碳纳米管中的运动,并讨论了不同入射能量和入射角度对氢原子在碳纳米管中吸附的影响.结果表明,在能量为20eV时H原子能够很好的吸附在碳纳米管管壁上.     

He与C60的碰撞及He@C60形成的计算机模拟研究

采用分子动力学方法,利用Brenner势和库仑作用势描述原子间的相互作用,模拟研究了He原子和C60分子碰撞以及生成He内生C60(即He＠C60)的物理过程.通过改变He原子入射动能及C60不同位置入射的方法,得到He＠C60形成的能量阈值.分析了He原子的入射动能对C60的能量传递.结果与实验符合较好.     

CH在再构的金刚石（001）-（2×1）表面吸附的计算机模拟研究

用分子动力学模拟方法,研究了甲烷（CHI）在金刚石（001）-（2×1）表面的碰撞动力学过程与化学吸附构型的关系．观察到了甲烷分子表面碰撞产生的5种化学吸附结构,主要讨论了入射位置以及甲烷入射时的空间取向和入射能量对吸附结构的影响,并分析了单次碰撞过程和CHl分子与表面的能量交换关系．