| 基于路径积分分子动力学与热力学积分方法的高压氢自由能计算 |
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| 引用本文： | 陈基,冯页新,李新征,王恩哥.基于路径积分分子动力学与热力学积分方法的高压氢自由能计算[J].物理学报,2015,64(18):183101-183101. |
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| 作者姓名： | 陈基 冯页新 李新征 王恩哥 |
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| 作者单位： | 1. 北京大学量子中心, 北京 100871;
2. 北京大学物理学院, 北京 100871 |
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| 基金项目： | 国家自然科学基金(批准号: 11422431, 11275008, 11274012, 91021007)和中国博士后科学基金(批准号: 2014M550005)资助的课题. |
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| 摘 要： | 在相图研究中, 严格计算一个真实系统在特定温度、压强下的自由能是近年来该领域理论方法发展的前沿. 自Mermin提出有限温度密度泛函理论后, 在电子结构层面, 弱关联系统中人们就其在对自由能贡献的描述已相对完善, 但在原子核运动的描述上, 热运动与量子运动的非简谐项却总被忽视. 本文将路径积分分子动力学与热力学积分结合, 对300 GPa下氢晶体Cmca 结构中原子核热涨落与量子涨落对自由能的影响进行了分析. 发现在100 K核量子涨落非简谐项的贡献约为15 meV每原子, 远大于不同结构间静态焓的差别. 该研究提醒人们简谐近似在核量子效应描述中可能存在的不准确性(即使在低温下). 同时, 我们采取的方法 也为人们进行自由能的准确计算提供了一个简单有效的手段.
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| 关 键 词： | 路径积分 分子动力学 热力学积分 高压氢 |
| 收稿时间： | 2015-05-15 |
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