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相似文献
 共查询到18条相似文献,搜索用时 109 毫秒
1.
王广厚 《物理学进展》2011,20(3):251-275
遗传算法作为一种结构优化方法应用于研究原子团簇的结构和性质 ,具有高效和全局搜索等特点。本文扼要介绍遗传算法基本特征、优化程序和方法。重点讨论我们近年来在应用遗传算法研究碳 60分子聚集超团簇的幻数 ,金团簇有序和无序结构 ,双金属团簇的偏析效应以及过渡金属团簇电磁性质的结构关联等方面所取得的一些结果 ,说明遗传算法与传统优化方法相比确具一定优势 ,以及需要解决的问题。  相似文献   

2.
张素玲  陈宏善  宋燕  尹跃洪 《物理学报》2007,56(5):2553-2558
在传统遗传算法的基础上提出了单母体遗传算法(single-parent genetic algorithm, SPGA),通过对母体团簇实施两种不同的变异操作对结构进行优化,给出了分子团簇结构优化的算法实现. 结合TIP3P模型势函数,研究了水分子团簇(H2O)n(n≤14)的稳定结构. 优化结构和已有理论及实验结果一致. 计算结果表明当n<8时,平均结合能随n增加较快;当n≥8时有小的起伏. n=4,8,10,12的团簇结构具有较高对称性,比较稳定. 关键词: 单母体遗传算法 水分子团簇 结构优化  相似文献   

3.
李鹏飞  张艳革  雷雪玲  潘必才 《物理学报》2013,62(14):143602-143602
将两种全局结构搜索方法(压缩液态法、遗传算法)与锗的紧束缚势模 型相互结合, 对Ge65, Ge70, Ge75的稳定结构进行了大规模的搜寻,提 出能量较低的可能结构, 然后进一步利用第一性原理方法对这些低能结构进行精确 的优化计算, 确定出了这三种尺寸团簇的基态结构. 发现这三种团簇各具有两种稳定的并且能量相近的异构体: 类球形和类椭球形, 这与实验上报道的大尺寸团簇Gen (65 ≤ n ≤ 80) 的结构特征相符合. 简要地分析了这三种团簇基态结构的电子性质. 关键词: 锗团簇 紧束缚势 遗传算法 压缩液态法  相似文献   

4.
在传统遗传算法的基础上提出了单母体遗传算法(single-parent genetic algorithm,SPGA),通过对母体团簇实施两种不同的变异操作对结构进行优化,给出了分子团簇结构优化的算法实现.结合TIP3P模型势函数,研究了水分子团簇(H2O)n(n≤14)的稳定结构.优化结构和已有理论及实验结果一致.计算结果表明当n<8时,平均结合能随n,增加较快;当n≥8时有小的起伏.n=4,8,10,12的团簇结构具有较高对称性,比较稳定.  相似文献   

5.
应用遗传算法结合第一性原理密度泛函理论,对中等尺寸的磷团簇体系P_n(n=21-29)做了全局搜索,研究其基态结构和电子性质.研究结果显示中等尺寸磷团簇的结构较为复杂,整体结构为管状链式结构,绝大部分没有对称性或对称性很低.团簇体系的二阶能量差分和HOMO-LUMO能隙都存在奇偶振荡,其中偶数尺寸的磷团簇要比奇数尺寸具有相对更高的稳定性.  相似文献   

6.
采用改进粒子群优化算法(IPSO)结合Lennard-Jones势对氩原子团簇结构进行优化,得到了氩原子团簇的稳态结构能量。以氩原子团簇Arn(n = 2-14)为例,验证了该方法的有效性。结果表明,应用本文提出的方法可得到对称性良好的团簇结构。与基本粒子群优化算法(BPSO)及遗传算法(GA)相比,改进粒子群优化算法具有更好的收敛特性,能较快地得到氩原子团簇结构的最优解。  相似文献   

7.
应用遗传算法结合第一性原理密度泛函理论,对中等尺寸的磷团簇体系Pn(n=21-29)做了全局搜索,研究其基态结构和电子性质。研究结果显示中等尺寸磷团簇的结构较为复杂,整体结构为管状链式结构,绝大部分没有对称性或对称性很低。团簇体系的二阶能量差分和HOMO-LUMO能隙都存在奇偶振荡,其中偶数尺寸的磷团簇要比奇数尺寸具有相对更高的稳定性。  相似文献   

8.
在混合团簇基态结构优化的遗传算法方案中增加了交换算子,结合Gupta紧束缚模型势研究了Cu  相似文献   

9.
在卡里普索(CALYPSO)结构预测方法的基础上,运用密度泛函理论(DFT)中的杂化密度泛函B3LYP,在6-311G+(d)基组水平上,对AlnCl(n=2~14)团簇进行了几何构型优化与电子性质计算。同时,讨论了AlnCl(n=2~14)团簇的平均结合能、能级间隙、二阶能量差分、解离能等性质随着团簇尺寸的演化规律以及红外、拉曼光谱的性质。研究结果表明AlnCl(n=2~14)团簇基态结构由平面结构向三维立体结构演化,形成Cl原子戴帽的Aln-1Cl团簇基态结构,Al7Cl是团簇的幻数结构,AlnCl(n=2~14)团簇的红外振动峰在高频段上只有一个较强的振动峰,而拉曼活性谱图显示,拉曼强振动峰个数较多,并且在中低频段内活性较高。  相似文献   

10.
提出一种用于原子团簇结构优化的方法,该方法把具有全局寻优能力的自适应遗传算法与基于牛顿法思想提出的局部优化方法相结合.碳团簇的结构优化用于验证新方法的合理性,计算结果与自适应遗传算法的结果相比较,证明所提出的局部优化方法能够有效地搜索到局部极值,计算结果和混合遗传算法的结果进行对比,证明提出的自适应混合遗传算法能有效地解决"早熟"现象,并且通过对C12的四次计算,表明该算法具有一定的稳定性.  相似文献   

11.
A new family of magic cluster structures is found by genetic global optimization, whose results are confirmed by density functional calculations. These clusters are Ag-Ni and Ag-Cu nanoparticles with an inner Ni or Cu core and an Ag external shell, as experimentally observed for Ag-Ni, and present a polyicosahedral character. The interplay of the core-shell chemical ordering with the polyicosahedral structural arrangement gives high-symmetry clusters of remarkable structural, thermodynamic, and electronic stability, which can have high melting points (they melt higher than pure clusters of the same size), large energy gaps, and (in the case of Ag-Ni) nonzero magnetic moments.  相似文献   

12.
13.
合金团簇所具备的催化和光学等方面特性与团簇的尺寸、元素组成和元素序列密切关联,因而确定其稳定结构是研究纳米团簇合金性质的首要任务.本文利用基于内核构建的自适应免疫优化算法研究了完整元素组成的CunAum(n+m=61及79)二元合金团簇的稳定结构.应用多体Gupta势函数描述Cu-Au团簇原子间的相互作用.研究结果表明:对于CunAum(n+m=61)团簇,除了当n=12-15时为由三个双二十面体面面相连组成的环状结构外,其余均为二十面体结构.原子总数为79的Cu-Au合金团簇包括堆积缺陷的面心立方结构、双面心立方结构、二十面体、十面体和由四个双二十面体面面相连组成的环状结构.且当Au原子比例高和低时其主要构型分别为二十面体和十面体.此外,还分析了Cu-Au合金团簇结构势能量的分布情况及团簇的相对稳定性.原子分布规律显示Cu原子趋于占据内层,而Au原子趋向于分布在外层.  相似文献   

14.
吴夏  魏征 《物理学报》2017,66(15):150202-150202
具有特殊催化、磁性和化学活性的三元合金团簇已成为基础科学研究的热点问题.确定其稳定结构是研究团簇性质的重要前提.针对大尺寸Cu-Au-Pd团簇结构优化,提出了内核构建的方法改进了自适应免疫优化算法的效率(称为AIOA-IC算法).采用基于紧束缚势二阶矩近似的多体Gupta势函数来描述三元合金团簇原子间相互作用.为测试算法效率优化了原子数为60的Ag-Pd-Pt团簇稳定结构.结果显示新得到的结构比文献报道的团簇结构势能量值更低,由此可知AIOA-IC算法具有更强的势能面搜索能力.运用该算法研究了38及55原子Cu-Au-Pd团簇的稳定结构.所研究的38原子Cu-Au-Pd团簇包含了五折叠、六折叠和截角八面体结构,并且原子成分比例影响了团簇的结构类型.而55原子Cu-Au-Pd团簇均为完整二十面体结构,序列参数显示Cu,Au和Pd原子分层现象明显.对于147原子Cu_(12)Au_(93)Pd_(42)团簇完整二十面体结构,中心原子为Au,内层和次外层分别被12个Cu原子和42个Pd原子占据,最外层则被92个Au原子占满.通过原子半径及表面能分析了Cu,Pd和Au原子分别倾向于分布在内层、次外层和最外层的规律.  相似文献   

15.
蒋元祺  彭平 《物理学报》2018,67(13):132101-132101
采用第一原理对以Cu为心的低能稳态Cu_nZ_(r13-n)(n=6,7,8,9)二十面体团簇的电子结构进行计算,结果表明:同一化学组分下,以Cu为心的Cu-Zr二十面体团簇中出现的同类原子聚集现象可以增强团簇的稳定性,降低费米能级(EF)上的电子数N(EF),这为低能稳态团簇拥有较小的N(EF)提供了深层次的理论解释.进一步的差分电子密度与Mulliken布居分析得知,Cu-Zr二十面体中共价键与离子键共存,成键态与反键态共存,且团簇在形成时壳层Zr与中心Cu原子是电子的提供者,壳层Cu是电子的获得者.该电荷转移方向是金属玻璃中以Cu为心的Cu-Zr二十面体团簇普遍遵循的规律,不随团簇的化学序参数及化学组分的变化而变化.计算的红外振动谱为实验上准确表征不同二十面体原子团提供了一种新的思路.  相似文献   

16.
We present an optimized genetic algorithm used in conjunction with density-functional theory in the search for stable gold clusters and O2 adsorption ensembles in F centers at MgO(100). For Au8 the method recovers known structures and identifies several more stable ones. When O2 adsorption is investigated, the genetic algorithm is used to imitate structural fluxionality, increasing the O2 bond strength by up to 1 eV. Extending the method to Au(6,10,12), strong O2 adsorption configurations are found for all sizes. However, the effect of fluxionality appears to wear off with increasing cluster size.  相似文献   

17.
To contribute to the discussion of the high activity and reactivity of Au–Pd system, we have adopted the BPGA-DFT approach to study the structural and energetic properties of medium-sized Au–Pd sub-nanometre clusters with 11–18 atoms. We have examined the structural behaviour and stability as a function of cluster size and composition. The study suggests 2D–3D crossover points for pure Au clusters at 14 and 16 atoms, whereas pure Pd clusters are all found to be 3D. For Au–Pd nanoalloys, the role of cluster size and the influence of doping were found to be extensive and non-monotonic in altering cluster structures. Various stability criteria (e.g. binding energies, second differences in energy, and mixing energies) are used to evaluate the energetics, structures, and tendency of segregation in sub-nanometre Au–Pd clusters. HOMO–LUMO gaps were calculated to give additional information on cluster stability and a systematic homotop search was used to evaluate the energies of the generated global minima of mono-substituted clusters and the preferred doping sites, as well as confirming the validity of the BPGA-DFT approach.  相似文献   

18.
A genetic algorithm has been used to perform a global sampling of the potential energy surface in the search for the lowest-energy structures of unsupported 38-atom Cu–Pt clusters. Structural details of bimetallic Cu–Pt nanoparticles are analyzed as a function of their chemical composition and the parameters of the Gupta potential, which is used to mimic the interatomic interactions. The symmetrical weighting of all parameters used in this work strongly influences the chemical ordering patterns and, consequently, cluster morphologies. The most stable structures are those corresponding to potentials weighted toward Pt characteristics, leading to Cu–Pt mixing for a weighting factor of 0.7. This reproduces density functional theory (DFT) results for Cu–Pt clusters of this size. For several weighting factor values, the Cu30Pt8 cluster exhibits slightly higher relative stability. The copper-rich Cu32Pt6 cluster was reoptimized at the DFT level to validate the reliability of the empirical approach, which predicts a Pt@Cu core-shell segregated cluster. A general increase of interatomic distances is observed in the DFT calculations, which is greater in the Pt core. After cluster relaxation, structural changes are identified through the pair distribution function. For the majority of weighting factors and compositions, the truncated octahedron geometry is energetically preferred at the Gupta potential level of theory.  相似文献   

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