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第一原理计算氦钛两体作用势

吴仲成;彭述明;孙铁英;杨茂年;刘琼

  基于量子化学的从头计算方法研究氦在金属钛中的行为由于计算量的巨大,只能局限于原子尺度,并且体系很小(一般只能计算100个原子以下),而分子动力学(MD)方法在研究数量巨大的氦原子在金属钛中动力学行为方面具有很好的优势,通过模拟大量氦原子在钛基底中的运动,可以直观的了解基底中氦原子之间的相互作用的情况,特别氦原子之间相互聚集或是排斥的趋势,计算可以获得大量氦原子嵌入基底后引起的基底的形变及体胀情况;氦原子聚泡后氦泡的浓度,压力;温度和压力对氦在金属钛中行为的影响。MD方法基于经典牛顿力学,氦原子与氦原子之间、氦与金属钛之间及金属钛原子的相互作用(势能函数)是理论计算的关键。两体对势Lenndard-Jones较好描述分子晶体特别是惰性固体之间的作用势,Born-Mayer势在金属钛与氦原子之间的相互作用时在小于平衡位置的条件下,排斥势太强,没有较好的反映了实际中氦钛原子作用势。本文采用量子化学第一原理的方法计算了氦钛原子之间的相互作用,结合相关的实验参数从新拟和氦钛原子相互作用势。……   
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