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     

e—Ne和e—Ar弹性散射的等效势理论计算

本文根据文献1、中导出的e-Li等效交换势,推广到具有更多电子轨道的Ne原子和Ar原子,结合以前计算中采用的极化势,用分波法计算了0.1～50eV入射能量范围内的弹性散射截面,获得了与实验相符合的结果,并与含参数交换势计算结果进行了比较。     

电子与原子弹性碰撞中交换势的研究

本文在用等效势模型计算电子与原子弹性碰撞的基础上,从量子力学基本原理出发,探讨了一种适用于多电子原子Li的不含参数的交换势模型,进而对e-Li弹性散射截面进行了计算,获得了较好的结果。     

Ti2AlNb合金的嵌入原子势

分子动力学模拟是一种行之有效的计算机模拟方法;然而,由于缺少合适的多元合金原子间势,因而限制了分子动力学模拟的应用.多元合金原子间势的开发一直具有挑战性.本文在嵌入原子势模型的框架下,提出一种适用于三元有序合金的原子间势构建方法,并开发了适用于原子尺度力学行为模拟的Ti₂AlNb合金新型原子间势.该势能够很好地再现B2-Ti₂AlNb的弹性常数、未弛豫的空位形成能、置换原子形成能、换位原子形成能、表面能和三种有序构型(B2相、D0₁₉相、O相)在不同体积下的内聚能.为了进一步检验势函数,计算了B2相的E-V曲线,结果与Rose曲线符合得很好;利用分子动力学模拟研究了B2相的熔化转变过程,结果大致反映了实验情况.本文的工作一方面为开发多元合金原子间势提供一种途径,另一方面为模拟计算Ti₂AlNb合金的工作者提供一种选择.     

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.     

激光辅助电子-原子碰撞K-W公式与第二玻恩近似

最近的CO₂激光辅助电子-原子碰撞的测量结果与K-W公式存在着非常大的差异,用玻恩近似理论对此进行了详细的研究.结果表明第二玻恩近似结果与实验结果符合得比较好,K-W公式的预言只相当于第一玻恩近似.同时,计算表明电子-原子间的极化势在激光辅助电子-原子散射过程中起着重要的作用. 关键词：     

相同稀有气体原子间近程排斥势的新探索

对相同稀有气体原子间电荷密度的重叠积分进行了计算。计算结果表明该重叠积分可以用来表示稀有气体原子间的排斥势。这为进一步更准确地探索原子间排斥势提供了一种开拓性的方法。     

异核碱金属原子间的三体相互作用系数

利用碱金属原子的模型势和稳定变分法,首次计算了异核碱金属原子间的三体相互作用系数.为了说明计算结果的精度,同时计算了碱金属原子的电多级极化率.与其他作者的理论数据和有关实验数据的比较表明,本文所得到的异核碱金属原子间的三体相互作用系数是可靠的.     

长程铯里德堡分子的势能曲线

本文介绍了半经典近似下的低能电子-原子散射理论, 引入贋势描述里德堡电子与基态原子的相互作用, 数值计算了铯原子nS (n=30-60)里德堡态与6S基态原子形成的长程里德堡分子的势能曲线. 并对最外层势阱进行分析, 获得长程里德堡分子的势阱深度、平衡距离与主量子数n的关系. 为实验制备里德堡分子并进一步分析其性质提供理论依据. 里德堡分子对外界非常敏感, 可用于微弱信号的检测.     

用分子动力学方法研究Ag(001)表面吸附原子的自扩散现象

用分子动力学方法研究了单个吸附原子在Ａｇ（００１）表面的自扩散现象，其中相互作用势采用了更适合于表面特性的表面嵌入势（ＳＥＡＭ势）．观察到了丰富的扩散机制，包括简单交换机制、复杂交换机制、跳跃机制及一种新的渡越机制．提出了复杂交换机制的另一种竞争交换模型．对所有扩散机制的统计结果表明，吸附原子与表面原子间的交换扩散占主导．另外，由吸附原子扩散的Ａｒｒｈｅｎｉｕｓ行为及能量弛豫方法计算得到了简单交换机制的激活能为０.３９ｅＶ，它小于跳跃机制的激活能０.４７ｅＶ． 关键词：     

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.     

Modified Fues potential for many-electron atoms

A modification of the model Fues potential based on taking into account the effects of Coulomb screening and polarization of the core in the ground and lower excited states of many-electron atoms in the parameters of this potential is proposed. Numerical values of parameters of the modified model potential are obtained for the ground states of alkali metal, alkaline earth, and inert gas atoms and for the metastable triplet state of helium. The numerical values of polarizabilities and hyperpolarizabilities calculated with the use of the modified potential are in significantly better agreement (as compared to the results obtained by using the traditional approach) with the most accurate literature data.     

Atomic and molecular defects in solid He

The studies of defects formed by impurity particles (atoms, molecules, exciplexes, clusters, free electrons, and positive ions) embedded in liquid and solid ⁴He are reviewed. The properties of free electrons and neutral particles in condensed helium are described by the electron (atomic) bubble model, whereas for the positive ions a snowball structure is considered. We compare the properties of the defects in condensed helium with those of metal atoms isolated in heavier rare gas matrices.     

Structural and magnetic property of Mn:ZnO bulk ceramic doped with rare earth (Gd/Sm) atoms

This paper reports the paramagnetic behavior of Mn doped ZnO co-doped with rare earth (Gd and Sm) atoms. The formation of secondary rare earth oxides (Gd₂O₃ and Sm₂O₃) is confirmed from the X-ray diffraction patterns. The rare earth oxides in the system forbids the grain growth and interconnection between the grains. The weak link between the grains suppresses the long range exchange interaction between the Mn ions and hence, reduces the ferromagnetic ordering. Owing to the large mismatch between ionic radii of rare earth and transition metal atoms inside the matrix, the rare earth element cannot contribute to promote ferromagnetic behavior in Mn doped ZnO, irrespective of their high individual magnetic moments.     

镓原子的Stark能级结构

里德堡原子的Stark效应在偶极偶极相互作用、量子信息和量子调控等方面具有潜在的应用前景. 本文首先根据零场时镓原子的能级数据, 通过非线性拟合方法获得了镓原子各态的量子亏损, 仔细分析了量子亏损随主量子数的变化特征; 然后利用Numerov算法计算了镓原子的径向波函数; 最后采用矩阵对角化方法, 数值计算了镓原子高里德堡态在场强范围F=0-3000 V·cm^{- 1}时n=7和n=18附近的Stark能级结构. 结果显示在主量子数n=7多重态以上的能级结构中, (n+1)P态的能级接近并大于nD态的能级, 在n=7多重态以下的能级结构中, (n+1)P态的能级接近并小于nD态的能级. 这一现象不同于通常的碱金属原子的Stark结构, 论文对该现象及其他Stark能级结构特征进行了详细分析, 为相关研究工作提供了重要参考价值.     

Formation of linear structures of Sr and Gd films on the Mo(1 1 2) and W(1 1 2) surfaces

At low coverages, alkaline earth and rare earth layers adsorbed on furrowed transition metal surfaces--such as W(1 1 2) and Mo(1 1 2)--tend to form commensurate linear structures built of monoatomic chains directed across the furrows. Presented Monte Carlo simulations provide insight into parameters of the long-range indirect interaction that, in competition with a dipole-dipole interaction, leads to formation of the linear structures. The most impressive result of the simulations is the revealed repulsive effective interaction between adjacent atoms in linear Sr chains on W(1 1 2) surface. In this case, formation of the linear chains is accomplished due to pronounced minima in the potential of indirect interaction along the surface furrows. This result predicts that a single Sr chain cannot exist on the W(1 1 2) surface.     

稀土元素的价电子结构和熔点、结合能的关联性

稀土是重要的战略物资资源,有一些已形成产业,在永磁、发光、催化和储氢等方面有着重要的作用. 对稀土及其化合物的研究一直是国内外研究的热点.对稀土原子结构和价电子结构的研究有助于对其的更深刻的理解. 依据固体与分子经验电子理论,对镧系稀土和Sc, Y的价电子结构进行系统地研究, 并以此为基础,对它们的熔点和结合能做进一步分析,分析结果和实验值相符. 研究结果表明:稀土金属的结构与晶格电子和共价电子密切相关,随着晶格电子向共价电子的转换, 稀土金属的熔点趋于增加.稀土的价态变化也是影响电子分布和性能的主因, 如: Sm和Eu的熔点与电子结构的关系不同于其他稀土,外壳层的共价电子之间的转化是其熔点与其他元素之间差别较大的主要原因.稀土的4f电子对结合能的影响大,这是源于其4f电子引发的收缩效应. 此结果揭示了决定稀土熔点和结合能的主要因素是稀土的价电子结构的变化.     

Correlation between valence electronic structure and magnetic properties in RCo_5(R=rare earth) intermetallic compound

The magnetisms of RCo_5(R = rare earth) intermetallics are systematically studied with the empirical electron theory of solids and molecules(EET).The theoretical moments and Curie temperatures agree well with experimental ones.The calculated results show strong correlations between the valence electronic structure and the magnetic properties in RCo_5 intermetallic compounds.The moments of RCo_5 intermetallics originate mainly from the 3d electrons of Co atoms and 4f electrons of rare earth,and the s electrons also affect the magnetic moments by the hybridization of d and s electrons.It is found that moment of Co atom at 2c site is higher than that at 3g site due to the fact that the bonding effect between R and Co is associated with an electron transformation from 3d electrons into covalence electrons.In the heavy rare-earth-based RCo_5 intermetallics,the contribution to magnetic moment originates from the 3d and 4f electrons.The covalence electrons and lattice electrons also affect the Curie temperature,which is proportional to the average moment along the various bonds.     

Ca5N4高压新相的第一性原理研究

通过在氮中引入杂质离子,利用高压手段获得具有新奇结构的多氮化合物是目前被广泛应用的研究方法.钙氮材料在催化、光电方面有着广泛的应用.具有较低电离能的钙(Ca)元素很容易和氮原子形成离子键钙氮化物.高压为寻找新型钙氮化合物提供了全新的技术途径.因此,利用高压方法,通过改变配比的方式,寻找具有新奇特性的钙氮高压结构,是一项非常有意义的工作.本文利用基于密度泛函理论的结构搜索方法,在100 GPa条件下,通过预测得到了一个稳定的Ca5N4相.该结构内部氮原子之间以N-N共价单键键合,氮原子和钙原子之间是离子键相互作用,且钙氮之间的电荷转移量为1.26 e/N atom.能带结构计算表明P 21/c-Ca5N4是一个直接带隙为1.447 eV的半导体结构.最后,系统地给出了该结构的拉曼振动光谱,并指认了拉曼振动模式,为实验合成该结构提供了理论指导.