分子动力学作用势论文-吴寒,张楠,何淼,Shih,Cheng-Yu,朱晓农

分子动力学作用势论文-吴寒,张楠,何淼,Shih,Cheng-Yu,朱晓农

导读:本文包含了分子动力学作用势论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:超快光学,飞秒激光烧蚀,分子动力学模拟,势能函数

分子动力学作用势论文文献综述

吴寒,张楠,何淼,Shih,Cheng-Yu,朱晓农[1](2016)在《氩、铝原子相互作用势的计算及其在飞秒激光烧蚀分子动力学模拟中的应用》一文中研究指出用分子动力学方法模拟飞秒激光在氩气(Ar)环境中烧蚀金属铝(Al)靶时,需要考虑氩原子和铝原子的相互作用。组合连接短程和长程2种势能函数,得到了Ar-Al相互作用的势能函数,并利用该相互作用势给出了相应小体系和小尺度下飞秒激光烧蚀的分子动力学模拟结果。该模型在Ar、Al原子距离较近时使用Ziegler-BiersackLittmark(ZBL)势能函数,距离较远时使用Lennard-Jones(LJ)势能函数,中间距离则使用二次多项式函数。LJ势能函数的参数通过对Ar-Al结合能的拟合获得。将此Ar-Al相互作用势能函数用于氩气环境中飞秒激光烧蚀固体铝的分子动力学模拟,得到了皮秒量级时间延迟下的烧蚀动态图像和此过程中氩气温度、密度的演化规律。(本文来源于《中国激光》期刊2016年08期)

周泽[2](2015)在《聚合物基质中纳米颗粒间有效作用势及相行为的分子动力学研究》一文中研究指出复合材料的研究是材料学研究中的热点问题,由于纳米材料具有优良的热学、电学、力学和化学性能,因此如何将纳米材料与聚合物材料充分混合制备优良性能的复合材料引起了广泛的学术研究和工艺研究。聚合物属于有机材料而纳米颗粒属于无机材料,两者具有极为不同的性质。将纳米颗粒掺杂入聚合物基中,弥补聚合物的不足之处,合成的纳米复合材料具有高折射率,强荧光性等优良性能。这些优良性能极大地扩展了传统聚合物材料的实际应用。因此,这就要求研究人员对聚合物纳米复合材料进行更深入的研究。本文通过分子动力学模拟方法,系统地研究了在聚合物基质中纳米颗粒之间的相互作用。我们首先研究了在绝热系统中,也就是系统中的相互作用为熵驱动时,纳米颗粒间有效作用势是波动式的随着纳米颗粒间距逐渐增加而削减的,这主要是因为自由单体在纳米颗粒附近短程有序排列。而对于聚合物链,由于连接相邻单体的共价键的存在,所以单体之间会存在一种内在的关联,这使得由聚合物链所激发的纳米颗粒之间的有效相互作用与由自由单体所激发的有效作用势有很大不同。在聚合物处于稀释状态时,纳米颗粒之间仅存在吸引作用势,吸引作用势的作用范围相当于聚合物链的回旋半径。随着聚合物浓度逐渐增加,纳米颗粒间的吸引作用势逐渐增强,但作用范围逐渐减小。当聚合物浓度达到聚合物链重迭状态时,纳米颗粒间除了存在短程吸引作用势还存在很小的排斥作用势。最后我们研究了聚合物与纳米颗粒间存在吸引相互作用(焓相互作用)的体系。通过聚合物与纳米颗粒的相互吸引,聚合物单体被吸引在纳米颗粒表面。随着吸引作用增强时,纳米颗粒间的吸引作用会减弱并逐渐转化为排斥力。当聚合物与纳米颗粒的吸引强度进一步增加,聚合物单体会紧紧的吸附在纳米颗粒表面,使纳米颗粒有效直径增加。纳米颗粒间距较小时纳米颗粒的有效作用势为排斥作用,纳米颗粒间距较远时,类似于在绝热系统中,表现为较弱的吸引作用。通过本文研究,深入理解了在聚合物基中,纳米颗粒间有效作用势随着聚合物基质浓度、聚合物链长、以及纳米颗粒与聚合物单体之间的吸引强度等因素的改变而变化。尤其当纳米颗粒与聚合物单体有吸引作用时,纳米颗粒会因焓作用的逐渐增强发生分散相与聚集相之间的转变,了解转变过程的定量关系将有助于控制纳米颗粒在聚合物基质的均匀分布。(本文来源于《浙江理工大学》期刊2015-06-01)

姜永英[3](2010)在《应于量子分子动力学模型研究核—核相互作用势的动力学效应》一文中研究指出本论文进一步发展和完善了改进的量子分子动力学(ImQMD)模型,主要研究了短程区域的动力学核-核势以及重体系动力学势能面。改进的工作主要考虑:(1)相空间占有数约束方法中的能量约束。本论文中,我们在考虑相空间占有数约束方法的同时引入了能量约束,这种约束能进一步改进个别粒子的稳定性(减少虚粒子的发射),并且对于研究持续几千fm/c或者更长时间才能形成复合核的重离子熔合反应是很有利的。经检验我们发现加上此约束后体系的总能量可以很好的守恒稳定到几千fm/c。(2)核体系动能的扩展的Thomas-Fermi近似描述。基于β稳定线附近的一系列基态核的动能计算式T=Σpi2/2m,同时考虑类似自由费米气体的动能的表达形式,有限核的动能采用扩展的Thomas-Fermi近似(EkETF)计算,并与Thomas-Fermi近似(EkTF)进行比较,从轻核到重核β稳定线附近的一系列基态核的动能能够很好的描述。对于IQ2和IQ1两套势能参数,我们给出了相应的扩展的Thomas-Fermi近似(EkETF)的表达式,同时计算了动能的比例因子ξ,都满足介于0.4~0.6之间。基于ImQMD模型以及核体系动能的扩展的Thomas-Fermi近似描述,我们研究了熔合反应40Ca+40Ca,48Ca+208Pb和126Sn+130Te的动力学核-核相互作用势。有以下结果:(a)动力学势垒依赖于入射能量。(b)熔合阱的深浅随体系轻重而改变。对于轻体系熔合反应40Ca+40Ca得到的垒高和熔合阱与TDHF的计算是可以比拟的,熔合阱的深度大约是25MeV;对于48Ca+208Pb体系熔合阱的深度大约是7 MeV;而126Sn+130Te熔合阱变浅几乎消失,说明准裂变或者裂变在重体系熔合过程很容易发生尤其是重对称体系。(c)短程区域的动力学核-核相互作用势高于体系相应的的-Qgg。这是由于真实的复合体系还是处在激发态,而不是完全的基态。(d)对于轻体系熔合反应40Ca+40Ca,短程区域的动力学核-核相互作用势垒低于密度冻结下的库仑势垒;而重体系48Ca+208Pb和126Sn+130Te,在短程区域的动力学核-核相互作用势垒高于密度冻结下的库仑势垒,这表明,在重离子熔合反应形成超重复合核过程中,除了需要克服库仑势垒,复合核形成还需要额外的能量,所谓的extra-push能。(e)复合体系形成快慢随体系轻重而改变。垒上熔合反应40Ca+40Ca在弹靶核接触以后,很快由双核体系变成近球形复合核,而48Ca+208Pb和126Sn+130Te在弹靶核接触以后,大约在t=350 fm/c形成强变形的复合体系或者称之为双核体系,并且这种双核体系持续很长一段时间(几百甚至几千fm/c),在这一过程中伴随有准裂变或者裂变发生,核子交换相对于轻体系而言比较缓慢。基于Strutinsky壳修正方法和形变Woods-Saxon势来计算壳修正能,把壳修正能引入到动力学势能面的计算中。我们研究了两组重体系的动力学势能面:形成共同复合核256N0的23个对心碰撞的反应体系和A=292,Z=114的24个对心碰撞的反应体系。我们发现动力学效应以及壳效应对势能面有很大影响,尤其是在短程区域,两种效应的影响不能忽略。(本文来源于《广西师范大学》期刊2010-05-01)

王艳葵[4](2008)在《FCC金属原子间相互作用势及“Z”形铜纳米带分子动力学研究》一文中研究指出目前集成电路中铜互连线的尺寸已经达到纳米量级。在这样微小尺度下,材料的结构更容易受温度和机械应力的影响发生形变。本文利用分子动力学方法研究铜互连线的微缩模型——“Z”形铜纳米带,在机械拉伸作用下的结构变化。分子动力学方法的关键因素为原子间相互作用势的准确性。而互连线的主导材料为面心立方(Face-Centered-Cubic,FCC)金属,本文从经典的对势模型Lennard-Jones势和Morse势出发,对在FCC金属中得到广泛应用的嵌入原子(Embedded Atom Method,EAM)势进行综述,发现如Johnson分析型EAM势具有形式简便,计算效率高的优点,Mishin等的EAM势拟合了众多实验数据和从头算计算结果,对FCC金属的描述非常精确。本课题另一研究工作为对“Z”形铜纳米带在机械拉伸中结构的变化进行了分子动力学研究。通过对纳米带的模拟机械拉伸发现,10.0K时,持续的机械拉伸使得应力在“Z”形铜纳米带的拐角处大量累积,累积的应力促使位错原子成核,然后位错在{111}面进行扩散,直至整个原子层面发生滑移堆错。在“Z”形的一个拐角处,{111}面的滑移堆错使得原来< 100>晶面取向转变为< 111>和< 110>取向。而另一个拐角处则全部转变为< 111>晶向,但是转变区域被“锁定”在叁角形范围内,这种现象由罗曼-柯垂尔位错(Lomer-Cottrell lock,L-C lock)导致。当系统的温度从100.0K到600.0K范围内变化时,发现L-C lock在“Z”形铜纳米带的两个拐角处对称出现。随着拉伸的进行,累积的应力使得“Z”形两拐角处出现双L-C lock形貌,最后,双L-C lock并合成一个大角度的L-C lock,这种现象在100.0K到500.0K温度范围内带有普遍性。同时,温度越高,纳米带中位错出现越早。(本文来源于《华中科技大学》期刊2008-06-01)

曹小林,莫则尧[5](2005)在《短距离作用势分子动力学并行计算研究》一文中研究指出针对传统短距离作用势中链表存储数据结构所导致的非规则数据访问问题,提出了块-单元紧凑存储数据结构的解决方法.设计并实现了一个集成以上数据结构、基于实测的高维动态负载平衡方法的短距离作用势分子动力学并行软件.该软件已应用于高温高压微喷射模拟和液晶相模拟两个领域,可以在几百个处理机上模拟包含1×106~1×108个粒子的二维和叁维问题,其中程序的并行效率在80%以上.与传统存储数据结构方法相比,本方法提高执行性能5%,其性能约为所用处理机峰值性能的15%以上.(本文来源于《华中科技大学学报(自然科学版)》期刊2005年S1期)

王藩侯,杨传路,李西军,经福谦[6](2000)在《液氩多体作用势研究及其Hugoniot曲线的分子动力学模拟》一文中研究指出应用HartreeFock 方法,计算了氩体系的多体相互作用.对Parson 等提出的MSVⅢ势进行了多体修正,并将修正后的MSVⅢ势用于液氩物态方程的分子动力学模拟.计算表明,修正后的MSVⅢ势能较好地反映液氩在所研究压力范围的情况,计算的Hugoniot 曲线与实验结果在冲击压力高达40 GPa 密度区的符合程度得到改善(本文来源于《物理学报》期刊2000年01期)

分子动力学作用势论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

复合材料的研究是材料学研究中的热点问题,由于纳米材料具有优良的热学、电学、力学和化学性能,因此如何将纳米材料与聚合物材料充分混合制备优良性能的复合材料引起了广泛的学术研究和工艺研究。聚合物属于有机材料而纳米颗粒属于无机材料,两者具有极为不同的性质。将纳米颗粒掺杂入聚合物基中,弥补聚合物的不足之处,合成的纳米复合材料具有高折射率,强荧光性等优良性能。这些优良性能极大地扩展了传统聚合物材料的实际应用。因此,这就要求研究人员对聚合物纳米复合材料进行更深入的研究。本文通过分子动力学模拟方法,系统地研究了在聚合物基质中纳米颗粒之间的相互作用。我们首先研究了在绝热系统中,也就是系统中的相互作用为熵驱动时,纳米颗粒间有效作用势是波动式的随着纳米颗粒间距逐渐增加而削减的,这主要是因为自由单体在纳米颗粒附近短程有序排列。而对于聚合物链,由于连接相邻单体的共价键的存在,所以单体之间会存在一种内在的关联,这使得由聚合物链所激发的纳米颗粒之间的有效相互作用与由自由单体所激发的有效作用势有很大不同。在聚合物处于稀释状态时,纳米颗粒之间仅存在吸引作用势,吸引作用势的作用范围相当于聚合物链的回旋半径。随着聚合物浓度逐渐增加,纳米颗粒间的吸引作用势逐渐增强,但作用范围逐渐减小。当聚合物浓度达到聚合物链重迭状态时,纳米颗粒间除了存在短程吸引作用势还存在很小的排斥作用势。最后我们研究了聚合物与纳米颗粒间存在吸引相互作用(焓相互作用)的体系。通过聚合物与纳米颗粒的相互吸引,聚合物单体被吸引在纳米颗粒表面。随着吸引作用增强时,纳米颗粒间的吸引作用会减弱并逐渐转化为排斥力。当聚合物与纳米颗粒的吸引强度进一步增加,聚合物单体会紧紧的吸附在纳米颗粒表面,使纳米颗粒有效直径增加。纳米颗粒间距较小时纳米颗粒的有效作用势为排斥作用,纳米颗粒间距较远时,类似于在绝热系统中,表现为较弱的吸引作用。通过本文研究,深入理解了在聚合物基中,纳米颗粒间有效作用势随着聚合物基质浓度、聚合物链长、以及纳米颗粒与聚合物单体之间的吸引强度等因素的改变而变化。尤其当纳米颗粒与聚合物单体有吸引作用时,纳米颗粒会因焓作用的逐渐增强发生分散相与聚集相之间的转变,了解转变过程的定量关系将有助于控制纳米颗粒在聚合物基质的均匀分布。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

分子动力学作用势论文参考文献

[1].吴寒,张楠,何淼,Shih,Cheng-Yu,朱晓农.氩、铝原子相互作用势的计算及其在飞秒激光烧蚀分子动力学模拟中的应用[J].中国激光.2016

[2].周泽.聚合物基质中纳米颗粒间有效作用势及相行为的分子动力学研究[D].浙江理工大学.2015

[3].姜永英.应于量子分子动力学模型研究核—核相互作用势的动力学效应[D].广西师范大学.2010

[4].王艳葵.FCC金属原子间相互作用势及“Z”形铜纳米带分子动力学研究[D].华中科技大学.2008

[5].曹小林,莫则尧.短距离作用势分子动力学并行计算研究[J].华中科技大学学报(自然科学版).2005

[6].王藩侯,杨传路,李西军,经福谦.液氩多体作用势研究及其Hugoniot曲线的分子动力学模拟[J].物理学报.2000

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