表面Cu原子间相互作用对Cu(001)表面跳跃扩散行为的影响

采用嵌入原子方法的原子间相互作用势，利用准静态分子动力学模拟研究了Cu原子在Cu(001)表面吸附所导致的基体晶格畸变以及对其附近的另一个吸附原子自扩散行为的影响.研究结果表明，吸附原子的存在可以导致多达10层的Cu基体晶格产生畸变.两个吸附原子所产生的晶格畸变应力场之间的相互作用，可以导致吸附原子运动活性的增加.通过比较同一路径上往返跳跃扩散势垒的差异发现，在原子间相互作用势的有效距离之外，两个吸附原子的扩散行为可以认为是存在晶格畸变应力场相互作用的两个独立吸附原子的扩散；在原子间相互作用势的有效距离之 关键词： 表面吸附原子 晶格畸变 表面二聚体 扩散     

超低温下钠原子散射特性研究

超低温下钠原子的散射特性对原子间的相互作用势非常敏感.本文基于构造精确的原子间相互作用势,详细研究了在超冷温度下处在超精细态|F=2,mF=2〉下23Na原子的弹性散射特性.我们分别用Numerov和半经典方法计算了散射长度和有效程,得到了较满意的结果.低能散射截面有丰富的共振现象产生,我们发现并给出了d-波和g-波形状共振的能级位置和共振宽度;此外,我们还对仅两个分波有贡献情况下的微分散射截面进行了理论计算.     

具有在位势的一维双原子链晶格振动的色散关系

在简谐近似下,求解具有在位势的一维双原子链晶格振动运动方程,得到了具有在位势的晶格振动的色散关系.在位势使色散关系声频支在布里渊区中心的振动频率不再为零,并且随在位势的增大而增大.对于原子之间相互作用势不随在位势大小变化的情况下,晶格振动的色散关系的频隙随在位势的增大而变宽.讨论了原子链由只有在位势的不连续极限(AC极限),通过在位势逐渐减弱而原子间相互作用势逐渐增强,最后演变到只有原子间相互作用势的原子链的情况.随着在位势减弱和相互作用势增强,色散关系的频隙由AC极限的孤立轻、重原子简谐振动频率之差逐渐变化到通常的无在位势的色散关系频隙.     

惰性气体原子间相互作用势比较研究

原子间相互作用势是预测惰性气体输运性质的必要输入条件. 文章对描述惰性气体原子间相互作用的Lennard-Jones势、指数排斥势、Hartree-Fock-Dispersion-B (HFD-B)势和唯象势的形式和特点进行了分析. 基于Chapman-Enskog方法, 计算得到了惰性气体在300–5000 K温度区间内基于四种原子相互作用势的黏性和热导率, 并与文献报道的实验和理论计算结果进行了比较. 研究结果表明, 基于Hartree-Fock排斥理论与色散理论发展起来的HFD-B势能够合理反映惰性气体原子相互作用的趋势与特征, 因而可以较好地预测惰性气体的宏观输运性质.     

次近邻近似下具有在位势的一维双原子链中杂质引起的局域振动

考虑原子间次近邻相互作用,讨论了具有在位势的一维双原子链中杂质引起的局域振动,得到次近邻互作用力、在位势共同作用下局域模的存在条件及振动的基本特征.     

两个三能级原子间的纠缠演化特性

本文研究了由一个∧型三能级原子、一个∨型三能级原子和一个单模光场相互作用的系统,在一个原子处于激发态而另一个原子处于基态的初始状态下,给出了系统态矢的演化。采用部分转置密度矩阵的负本征值来描述两原子间的纠缠,利用数值计算的方法讨论了原子间偶极-偶极相互作用和光子数对原子间纠缠特性的影响。研究结果表明:原子间的偶极-偶极相互作用增强原子间的纠缠,而光子数减小原子间的纠缠。     

原子间相互作用势对中Al浓度Ni75AlxV25-x合金沉淀序列的影响

基于微观相场模型与反演算法,研究了中Al浓度及温度对Ni₇₅Al_xV_25-x合金沉淀过程的影响：在相同浓度下,L1₂与DO₂₂结构的第一近邻原子间相互作用势随温度升高呈线性增加,两者呈正比的关系;但在同一温度下,L1₂（DO₂₂）结构的第一近邻原子间相互作用势随Al原子浓度的增加而增加（减少）.同时将反演得出的原子作用势代入微观相场模拟中,探讨中Al浓度合金沉淀序列与原子作用势的关系,即当L1₂的第一近邻原子间相互作用势大于（小于）DO₂₂时,L1₂（DO₂₂）优先析出;当L1₂和DO₂₂的第一近邻原子间相互作用势相等时,两者同时析出.特别地,当Al原子的浓度等于0.0589时,发现L1₂和DO₂₂同时析出.利用微观相场法反演原子间相互作用势,为判断中Al浓度合金的沉淀序列增加了可信度.     

惰性气体原子间远程吸引势的pade近似计算法

原子与分子间相互作用势能可一部分,一部分可表达为近程排斥势,另一部分则表达为远程吸引对这两种势能的表达方式和计算方法已有很多,此文主要对原子间远程吸引势采用ｐａｄｅ近似处理法,从动态极化率来计算范德瓦尔斯系数,并进而计算吸引势,为惰性气体原子间远程势提供一个有效的计算方法。     

谐振子势阱中双费米原子光钟的碰撞频移

原子钟提供了时间的标准,但原子间的相互作用往往限制原子钟的精度.本文理论研究了谐振子势阱中双费米原子光钟由于原子间的短程相互作用而在拉比频谱中引起的碰撞频移.考虑到原子光钟中短程相互作用一般较弱,并且晶格光的参数在Lamb-Dicke区间中,本文近似费米原子的外态不发生改变,进而推导出原子内态在拉比探测光驱动下满足的运动方程.微扰求解运动方程,得到一阶解的解析表达式,从而得到了拉比频谱的碰撞频移依赖于拉比探测光参数与在原子特定外态中相互作用的表达式.最后,利用谐振子势阱中格林函数的解析表达式,得到了有限温下碰撞频移与原子间相互作用的关系.研究结果表明,实验中可以通过精密测量原子光钟的频移获得原子间相互作用的信息.     

锂原子与部分惰性气体原子间相互作用势的计算

基于碱金属原子与惰性气体原子间相互作用的交换势主要来自碱金属原子的最外层S电子与惰性气体原子的最外层S电子之间 ,将面积分方法 (thesurfaceintegralmethod)推广 ,计算了Li原子与Ne、Ar、Kr和Xe原子间相互作用的vanderWaals势能曲线。其势阱的位置和深度与实验结果和其它理论计算结果符合得相当好     

碱金属原子多极极化率的解析计算及其应用

通过考虑碱金属原子中的价电子在模型势中的运动, 给出了碱金属原子激发态(包括分立谱和连续谱)的波函数, 导出了碱金属原子的多极动态极化率的计算式中所涉及的矩阵元的解析表达式, 实现了碱金属原子多极动态极化率的解析计算. 作为应用, 利用范德瓦尔斯相互作用系数与动态极化率之间的积分关系, 计算了异核基态碱金属原子间的三体相互作用系数, 将计算结果与此前用稳定变分方法得到的结果进行了比较, 结果显示两者是一致的. 此工作为后续研究激发态碱金属原子间的相互作用奠定了基础.     

惰性气体原子间远程吸引势的padé近似计算法

原子与分子间相互作用势能可分为二部分,一部分可表达为近程排斥势,另一部分则表达为远程吸引势,对这两种势能的表达方式和计算方法已有很多。此文主要对原子间远程吸引势采用ｐａｄé近似处理法,从动态极化率来计算范德瓦尔斯系数,并进而计算吸引势,为惰性气体原子间远程势的计算提供一个有效的计算方法。     

Na-Ne混合气体扩散系数的计算

用面积分方法计算钠原子与氖原子间的相互作用势,根据计算扩散系数的Chapman-Enskog理论,文中计算了Na-Ne混合气体在温度200～700K范围内的扩散系数.计算结果与已有的实验结果符合得相当好.     

惰性气体输运系数的物理力学计算

根据用我们提出的方法求出的惰性气体原子间的相互作用势,计算了惰性气体的粘滞系数和热传导系数,其结果与实验值符合得很好,相对误差都在3%以下。证实了我们提出的计算原子间相互作用势的方法的准确性。     

硅纳米晶体薄膜热膨胀性质的分子动力学研究

基于Stillinger-Weber势对硅纳米晶体薄膜的热膨胀性质进行了分子动力学模拟。研究表明,硅纳米晶体薄膜表面层原子的二聚现象引起薄膜收缩,而原子之间的非和谐势能引起薄膜膨胀;在约400K以下的低温段,由于硅纳米晶体薄膜表面层原子发生二聚的原子数目随温度的升高而明显增多,而原子间非和谐势能很小,故此时二聚主导热膨胀性质,热膨胀系数为负;在高温段（约400K以上）,由于发生二聚的原子数目随温度升高不再显著地增加并渐趋于稳定,而原子间非和谐势能逐渐显著并主导热膨胀性质,故热膨胀系数为正。     

硅纳米晶体薄膜热膨胀性质的分子动力学研究

基于Stillinger-Weber势对硅纳米晶体薄膜的热膨胀性质进行了分子动力学模拟.研究表明,硅纳米晶体薄膜表面层原子的二聚现象引起薄膜收缩,而原子之间的非和谐势能引起薄膜膨胀;在约400K以下的低温段,由于硅纳米晶体薄膜表面层原子发生二聚的原子数目随温度的升高而明显增多,而原子间非和谐势能很小,故此时二聚主导热膨胀性质,热膨胀系数为负;在高温段(约400K以上),由于发生二聚的原子数目随温度升高不再显著地增加并渐趋于稳定,而原子间非和谐势能逐渐显著并主导热膨胀性质,故热膨胀系数为正.     

Si(001)表面层及近表面层原子行为的分子动力学模拟研究

用分子动力学方法模拟了Si(001)表面。提出利用二维偶对相关函数分析方法研究表面层和近表面层原于的行为。硅原子间的相互作用势采用含有两体和三体相互作用的Stilli-anger-Weber势。模拟温度为300K,模拟结果和二维偶对相关函数的分析表明:表面层的大部分原子发生成键,键长为0.24nm;近表面层的其它几层原子仍保持原平面晶格构型。另外,对表面层和近表面层原子的弛豫问题也进行了模拟研究。 关键词：     

碱土金属原子与Ne原子间相互作用势的理论计算

本文基于无任何可调参数的势模型计算了碱土金属原子(Be、Mg、Ca、Sr、Ba)与Ne原子间相互作用势,得到的势能曲线及势阱位置和深度与现有的从头计算结果符合较好.本文的计算结果进一步验证了碱土金属原子与稀有气体原子间交换能主要来自碱土金属原子最外层s电子与稀有气体原子最外层p电子之间的交换作用.     

超冷钠原子弹性散射特性的精确计算

基于精确的原子之间相互作用势,系统研究了钠原子在超冷温度下的弹性散射特性,精确计算了钠原子间碰撞时的s波散射长度、有效力程、p波散射长度以及束缚态数目等散射参数.超冷温度下单重态和三重态原子间的弹性散射截面主要为s波贡献,随着碰撞能量的增加散射截面有丰富的形状共振出现,计算发现单重态和三重态散射截面分别存在显著的f波和i波形状共振.应用简并内态近似方法获得了超精细态相互作用时的s波散射长度,所得结果与精确值比较符合.     

有限数目捕获原子的玻色-爱因斯坦凝聚

研究了各向异性谐振子捕获势中有限数目原子的玻色-爱因斯坦凝聚(BEC),结果表明：对有限数目捕获原子来说,它的BEC临界温度比热力学极限下捕获原子的BEC临界温度要低,原子间的相互作用也将提高（散射长度为负）或降低（散射长度为正）原子BEC临界温度．临界温度以下体系的比热随温度的变化行为不再是T^3/2,而近似为T³．在定域密度近似下,还研究了各向同性捕获势中原子的空间分布,对有限数目的原子来说,它的密度比势力学极限下的要小,原子间的相互作用也降低原子的空间分布密度． 关键词：