耐蚀合金Au3 Cu高温冷却过程中能量及结构转变的分子动力学模拟

用分子动力学模拟方法对液态Au3Cu冷却过程进行了研究,考察了不同冷却速度下Au3Cu结构变化特点,原子间相互作用势采用F-S多体势,结构分析采用键取向序和对分析技术.计算结果表明,冷却速度对液态Au3Cu能量及结构转变有重要影响,给出了不同冷却速度下液态Au3Cu结构转变的微观信息.     

耐蚀合金Al3Ni和Ni3Al液态冷凝过程的比较研究

采用F-S多体势对液态合金Al3Ni和Ni3Al在不同冷却速度下的微观结构及其转变机制进行了分子动力学模拟,得到了不同冷速下各温度的双体分布函数;采用HA键型指数法对其结构进行了分析,结果表明: Al3Ni在两种冷速下均以非晶的形式出现,只是慢冷时体系的有序度略有升高;而Ni3Al的结构及能量转变受冷速影响较大,快冷时形成非晶,而慢冷时出现明显结晶;同样冷速下Al含量较少的Ni3Al体系的有序度高,更易形成晶体,晶体的形成过程中有能量突变.     

贵金属Au冷却过程中结构及能量变化的分子动力学计算机模拟

通过分子动力学方法,研究了不同冷速下贵金属Au在温度2000～300K的冷却过程中微观结构的变化特点。结果发现,冷却速度对Au的微观结构产生重要影响。采用偶关联函数和键对分析技术对原子局域团簇结构进行分析,并考察了冷却过程中原子势能随温度的变化,比较了Au的微观结构转变与能量变化的对应关系,从能量转化的角度对冷却过程中Au的结构变化进行了说明。     

冷却速率对液态Ni凝固过程中微观结构演变影响的模拟研究

用分子动力学方法和EAM模型势对液态金属Ni原子系统在不同冷却速率下凝固过程中微观结构的演变进行了模拟研究.结果表明, 冷却速率对微结构演变有决定性影响, 当冷速为1.0×10¹⁴和 4.0×10¹³ K•s^-1时, 系统将形成以1551、1541和1431三种键型为主的非晶态结构. 当冷速为2.0×10¹³和 1.0×10¹² K•s^-1时, 系统将形成不同的晶态结构；前者形成以1421、1422二种键型为主的 fcc 与hcp结构共存的晶态结构；后者形成以1421键型为主的fcc 结构占绝对优势的晶态结构, 其结晶起始温度Tc分别为1073 K和1173 K.同时发现, 原子的平均配位数（最近邻数）对温度和冷速的变化相当敏感, 且其突变点正好与结晶转变温度Tc相对应, 这将为液态金属结晶转变过程的研究提供一条新途径.     

贵金属Au的液态结构分子动力学模拟

用分子动力学模拟方法在1573－200K的温度范围内对液态Au的微正则系综进行了模拟研究。模拟采用或嵌原子相互作用势对时间和空间的平均，得到了不同温度下Au的润分布函数及原子组态变化的重要信息，并利用键对分析技术对模拟结果作了深入讨论．     

铁磁性物质Co的液态结构分子动力学模拟

用分子动力学模拟方法在１８７３－３００Ｋ的温度范围内对液态Ｃｏ的微正则系综进行了模拟研究,模拟采用ＥＡＭ相互作用势,对时间和空间的平均,得到了不同温度下Ｃｏ的双体分布函数及原子组态变化的重要信息,当冷却速度较慢时,液态金属Ｃｏ最终形成晶态,当冷却速度较快时,液态Ｃｏ最后形成了非晶态,双体分布函数随的变化规律说明液态金属随温度的降低,有序度不断增强,利用键对分析技术对模拟结果作了深入分析,液态金属中     

液态金属结构变化的分子动力学模拟研究

随着计算机技术的飞速发展，已有可能将分子动力学方法应用于液态金属微观结构组态瞬时变化的定量模拟研究，使这一极为复杂的微观过程呈现出一幅十分清晰的物理图象，并已取得了许多重要的成果［1－4］．本文在作者原有工作的基础上［2－4］，对液态金属Al的结构变化进行了分子动力学计算机模拟研究，得到一幅非常清晰的关于金属熔融后继续升温过程中结构组态如何逐步变化的图景：随着温度的升高，其与高有序度相关的键型数目越来越少，而与无序度相关的键型数目却不断增加，即系统的总趋势是无序度增加．但却发现，即使在达到1773K（1．9…     

分子动力学模拟纳米晶体银的结构和性能

通过分子动力学方法,采用以局域密度（LDA）近似和二阶动量矩（SMA）近似为基础的多体势函数,模拟了纳米面心立方晶体银的结构,对模拟的结果进了不同尺寸的纳米晶体的能量分布,弹性常数,表面能及熔点等计算,并与相应的实验结果进行了比较,结果表明采用此多体势函数模拟纳米晶体的结构和性能,比用其它势函数更精确,与实验结果更吻合。     

金属Cu熔化结晶过程的分子动力学模拟

采用常温、常压分子动力学模拟技术,研究了在周期性边界条件下,由864个Cu原子构成的模型系统的熔化、结晶过程。原子间相互作用势采用EAM势。模拟结果表明：在连续升温过程中,金属Cu在1520 K熔化;以不同的冷速进行冷却,在较慢冷却条件下,液态Cu在1010 K结晶;当冷速较快时,液态Cu形成非晶态。分析了升降温过程中熔体偶分布函数、原子体积、能量、MSD随温度的变化特征。     

液体和非晶态NiAl3合金结构的从头算分子动力学模拟

应用从头算分子动力学方法模拟了液体以及淬冷形成的NiAl₃合金体系,得到了它们的对相关函数、结构因子、键对分析信息.结果分析表明,在淬冷条件下得到的体系呈现非晶态性质,且非晶态结构类似于液态NiAl₃合金的结构,可以用液体结构近似描述非晶态性质.还进行了电子结构分析,得到液体NiAl₃合金的电子态密度和电荷分布.在液体镍铝合金中,镍为电子受体,部分电子由铝向镍转移,支持了Candy等人的XPS实验结果.镍铝间强烈作用,形成带有弱共价键性质的金属键.镍在合金中相当分散,这能部分解释由淬冷形成的NiAl₃合金制得的骨架镍催化剂活性增强的原因.     

热镀铜层冷凝过程的分子动力学模拟

During the hot-dip process of Cu on the surface of the steel,it involves the solidification from liquid to coating. The cooling rate has great influence on the microstructure and the performance. By means of constanttemperature,constant-pressure molecular dynamics simulation technique,the solidification process of the liquid model system made of 500 Cu particles has been studied with the period boundary condition. With the pairs analysis technology and the bond orientational order method,the difference of the structure and energy of the liquid Cu model system between different cooling velocities has been compared. The significant information of microcosmic structural transformation in the solidification process of liquid Cu system has been obtained. The calculation results show that the Finnis-Sinclair（FS）potential works very well in the solidification process of Cu. Cooling slowly the crystal copper layer can be obtained. Cooling quickly the amorphous copper layer can be obtained.     

嵌入纳米Fe颗粒的Fe液凝固过程的分子动力学模拟

采用Sutton-Chen 势函数及分子动力学(MD)方法对嵌入了Fe纳米团簇(半径从0.4-1.8 nm)的Fe液凝固过程进行了模拟. 模拟结果表明只有当嵌入的纳米团簇半径超过0.82 nm才能降低凝固时所需要的临界过冷度(ΔT^*), 起到诱导凝固的作用. 同时采用原子键型指数法(CTIM-2)对样本在凝固过程中的原子结构进行了标定, 通过观察微观结构演变发现当嵌入纳米团簇能够作为凝固核心时, 体系按照hcp-fcc 交叉形核的方式长大. 同时还发现嵌入纳米团簇对体系凝固过程晶核的生长方向及凝固的最终构型存在“结构遗传效应”.     

液态水几何构型的分子动力学模拟

利用ＭＣＹＬ势对液态水进行分子动力学模拟，以探求近程和远程相互作用及液体的有序结构对水分子几何构型的影响，并确定对液态中水分子几何构型起作用的主要范围。模拟给出的液态水中原子对径向分布函数和水分子键长键角的变化与实验值能较好地符合。研究结果表明，液态水分子几何构型除与氢键的形成有关外，还与液体的近程有序结构有很大关系。键长的变化对这种近程有序结构虽不敏感，但键角的变化则对此非常灵敏。液态中第二水合     

甲硫氨酸-脑啡肽的分子动力学模拟

The conformational properties of Met-enkephalin (Tyr-Gly-Gly-Phe-Met) were investigated by high temperature quenched molecular dynamics simulations in vapor. Each of these selected structures were then analyzed according to their backbone(φ,Ψ) conformational distributions and sorted into 13 families by computing the rms difference between the Cα-C backbone fragments of each residue over all the structures. Selected lowest energy conformations from each of 13 families were thoroughly energy minimized. The results of simulations show that Met-enkephalin is a flexible molecule. It shows a type Ⅰβ-turn, with the Gly2 carbonyl forming a hydrogen bond with the Met5 amino proton and a type Ⅱβ turn, with the Tyr1 amino proton forming a hydrogen bond with the Phe4 carbonyl. The multiple fit were carried out for all of the 13 conformers with morphine(9 atoms on the pharmacophore groups). F2 and F6 were the most similar to morphine. The rms were 0.0504 nm and 0.0726 nm. The results of simulations also show that Tyr amino N corresponds to N on piperidine ring in morphine, Tyr phenol corresponds to the phenol in morphine, the aromatic ring of Phe corresponds to the cyclohexene ring in morphine. The distances between the three pharmacophores, d1 (Tyr N to Tyr OH), d2 (Tyr N to Tyr du1), d3(Tyr N to Phe du2) and d4(Tyr N to Phe du2) were found to be about 0.8, 0.5, 0.7-0.9 and 0.5 nm, respectively, the corresponding, distances of morphine were found to be 0.7697(N18 to O6),0.5143(N18 to du25), 0.3962(N18 to du24)和0.5566(N18 to O15)nm. Therefore, they may be acted on the same receptor. This model should aid in pharmaceutical design of peptide and nonpeptide ligands with opioid.     

Large-Scale Molecular Dynamics Simulations of Energetic Ni Nanocluster Impact onto the Surface

On the atomic scale, Molecular Dynamics (MD) Simulation of Nano Ni cluster impact on Ni (100) substrate surface have been carried out for energies of E _a = 1–5 eV/atom and total energy of E _T = 195 eV (the total energy of cluster is E _T = nE _a, n is the number of cluster atoms) to understand quantitatively the interaction mechanisms between the cluster atoms and the substrate atoms. The many-body Embedded Atom Method (EAM) was used in this simulation. We investigated the maximum substrate temperature T _max and the time t _max within which this temperature is reached as a function of cluster sizes and the total energy E _T. The temperature T _max is linearly proportional to total cluster energy. For the constant energy per atom and for the cluster size increase, the correlated collisions rapidly transfers energy to the substrate, and the time t _max approached a constant value. For constant total energy the temperature T _max and the time t _max versus different cluster sizes was studied. We showed that the cluster implantation and sputtering atoms from the surface are affected by the cluster size and total kinetic energy of the clusters. Finally time dependence of the number N _dis of disordered atoms in the substrate was observed.     

金属铜升温熔化过程的分子动力学模拟

采用分子动力学方法模拟了金属铜的升温熔化过程.原子间作用势采用FS (Finnis-Sinclair)势，结构分析采用双体分布函数(PCF)、均方位移(MSD)等方法.计算结果表明,在连续升温过程中，金属铜在1444 K熔化，在该熔化点的扩散系数为4.31×10－9 m2•s－1.上述结论与实验值相当接近，并且比之采用EAM镶嵌原子势所作模拟得到的结果更佳，说明FS势可以用来处理象液铜这样较复杂的无序体系.本文指出了升温速率在金属熔化过程中所起的作用.