石墨烯弛豫性能的分子动力学模拟

分别采用REBO势和AIREBO势对单层和多层石墨烯的弛豫性能进行了分子动力学模拟,模拟了石墨烯在弛豫过程中的动态平衡演化过程.模拟结果表明,理想的自由状态下,单层石墨烯薄膜并非完美的平面结构,表面不完全平整,在薄膜边缘处出现明显的波纹状褶皱,而在薄膜内部褶皱并不明显,多层石墨烯边缘处的起伏幅度要比单层石墨烯的稍小.     

单层二硫化钼纳米带弛豫性能的分子动力学研究

采用分子动力学方法,基于REBO势函数研究了不同长宽比的单层二硫化钼纳米带在不同热力学温度(0.01—1600 K)条件下的弛豫性能.对弛豫过程中纳米带的能量变化和表面起伏程度进行了分析对比,研究了单层二硫化钼纳米带自由弛豫的动态平衡过程.仿真结果显示:理想温度(0.01 K)条件下,分子动能较低,振动振幅较小,并不足以使纳米带产生起伏现象;但在室温或高温条件下时,纳米带的边缘及内部均会出现一定程度的起伏;随着体系温度的升高以及纳米带长宽比的增加,起伏程度也会增大.最后,讨论了不同热力学温度条件下,手性对纳米带驰豫性能的影响.研究结果表明,不同于扶手椅型纳米带,锯齿型纳米带不仅会出现垂直于纳米带表面的起伏和弯曲,同时还会在纳米带面内出现明显的沿着宽度方向的弯曲现象.     

缺陷位置对单层石墨烯拉伸形变的影响

采用AIREBO势函数,对含有多种空位缺陷的单层石墨烯进行分子动力学拉伸模拟,计算不同空位缺陷的位置和排布结构对单层石墨烯应力-应变的影响.结果表明：石墨烯拉伸过程中空位缺陷对其力学性能影响较大.石墨烯内缺陷位置、缺陷排布对拉伸过程中发生的撕裂现象有不同程度的影响.对比分析发现,远离石墨烯边界的空位缺陷对其力学稳定性影响较大.通过控制石墨烯中缺陷的位置,可实现对其力学性能的调控.     

直流电场下水中石墨烯定向行为研究

纳米颗粒在液体环境中的定向控制与系统物理性能的调控及新型纳米器件的制备等应用领域密切相关.本文使用分子动力学模拟方法,研究了水中单片不带电矩形石墨烯在直流电场下的定向行为.结果发现石墨烯平面趋向平行于电场方向且随着电场强度增大定向性增强,其主要原因在于极性水分子在电场下的响应以及水合作用;减小石墨烯长宽比,石墨烯法向矢量和长边矢量的定向性减弱,定量结果表明法向和长边定向度分别与绕长边和法向的转动扩散系数存在负相关关系.     

应力对石墨烯热输运性质影响的分子动力学模拟

本文建立了低维薄膜材料导热模型,运用非平衡分子动力学模拟的方法,利用lanmmps软件对单层石墨烯纳米带的导热特性进行仿真分析,根据Fourier定律计算热导率,再对石墨烯纳米带的原子施加一定耦合应力场,把应力耦合作用下的石墨烯热导率与正常的石墨烯纳米带进行了对比研究,模拟数据结果表明:在石墨烯纳米带上施加耦合应力时,会导致石墨烯纳米带热导率升高,且随应力增加而增大,模拟范围内热导率升高2.61倍,并且应力方向会对热导率变化产生一定影响,这个研究为纳米尺度上石墨烯相关研究和进一步提升热导率提供了新思路.     

多层石墨烯的表面起伏的分子动力学模拟

运用经典分子动力学方法,研究了呈现不同堆积方式的多层石墨烯在不同温度下的表面起伏,并且和单层、双层石墨烯做对比,计算发现:室温下,多层石墨烯中存在着横向特征尺寸约为100 A的起伏,该尺寸会随着温度的升高而增大;同时,起伏的高度也随着温度的升高而增大,这些石墨烯的层内起伏高度关联函数都遵从幂指数标度行为G_h(q)αq~(-α),对于同一种石墨烯,温度越高幂指数越小;而在同一温度下,不同堆积方式的石墨烯的幂指数也不同,所有这些特征都来源于温度以及层间耦合作用引起的非谐效应。     

不同温度下Si(001)表面各种亚稳态结构的分子动力学模拟

采用Stillinger-Weber势对不同温度下解理Si(001)表面的原子几何结构进行等温分子动力 学模拟.模拟结果表明Si(001)表面除主要的p(2×1)结构之外，较低温度下还会有双悬挂键 的单原子结构存在；较高温度下表面还会存在c(2×2)和三聚体等亚稳态结构；接近表面熔 化温度时，双悬挂键单原子、c(2×2)和三聚体等亚稳态结构都消失，表面只存在稳定的p(2 ×1)结构. 关键词： 分子动力学模拟 表面结构 Si(001)表面 Stillinger-Weber势     

具有聚电解质层圆柱形纳米通道中的电动能量转换效率

柔性纳米通道是在刚性纳米通道壁面处添加一层带某种电荷的聚电解质层或固定电荷层的纳米通道. 本文在低Zeta势近似下, 通过解析求解电势满足的线性化Poisson-Boltzmann方程和速度满足的Cauchy动量方程, 给出了圆柱形柔性纳米通道中电解质溶液的流向势和电动能量转换效率的解析解. 在表面Zeta势取值相同, 且管径相同(聚电解质层厚度远小于管径前提下)的情形下, 将圆柱形柔性纳米通道和刚性纳米通道中电解质溶液的流向势和电动转换效率进行了比较. 结果表明, 柔性纳米通道中的流向势和转换效率明显高于刚性通道中的流向势和转换效率. 在本文选取的参数范围内, 柔性纳米通道中的电动转换效率比刚性纳米通道中的转换效率提高1.5-3倍.     

Sn的分析型键级势

基于类似于Tersoff-Brenner模型的键级势架构, 从Sn的5种几何构型的基本物性第一性原理计算结果和实验结果出发, 通过Levenberg-Marquardt方法建立了Sn的分析型键级势.利用得到的相互作用势和分子动力学方法, 计算了Sn的β 相和体心四方晶体相的晶体结构、结合能、键距、键能以及体变模量, 并进而计算了Sn的α 和β 相的自由能、内能和熵随温度的变化.结果表明, β 相和体心四方晶体相的基本物性以及α↔β 相变温度计算结果与实验值符合良好, 建立的分析型键级势可用于Sn基钎料合金性质的大尺度分子动力学模拟. 关键词： 原子间相互作用势 Sn 分子动力学 第一性原理     

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：     

A General Approach for the Exact Solution of the Schrödinger Equation

The Schrödinger equation is solved exactly for some well known potentials. Solutions are obtained reducing the Schrödinger equation into a second order differential equation by using an appropriate coordinate transformation. The Nikiforov-Uvarov method is used in the calculations to get energy eigenvalues and the corresponding wave functions.     

能量自洽法的建立以及对异核双原子分子的应用

介绍了一种研究双原子分子势能函数的新方法 -能量自洽法的建立、它的物理思想、它的部分应用成果     

MM-4中电位和分布实验

本文描述了用静电探针测量探针悬浮电位的方法,给出了MM-4电位分布的实验结果。结果表明,轴向电位分布不对称;在等离子体中沿轴向和径向存在双离子位阱。在离子能谱测量中观察到双离子温度。产生这样电位分布的机制,归于会切系统中的斯托沫区和电子枪的不同工作方式。测量的等离子体电位为-200——300V。     

A New Type of Shape-Invariant Potential

It has been shown that Hulthen potental and isotonic harmonic oscillator potential are shape-invariant potentials with a translation of parameters, and isotonic harmonic oscillator potential and three-dimensional harmonic oscillator potential belong to a type of shape-invariant potentials.     

Absolute spectroscopic determination of cross-membrane potential

Spectroscopic determination of the cross-membrane electric potential has been used for more than 20 years. This method, which usually employs absorption or fluorescence measurements, allows for a rapid and noninvasive study of the electrical properties of the membranes of cells and liposomes. However, the usual fluorescence techniques preferably allow monitoring changes in the potential on triggerable or excitable membranes, and not the absolute value of the potential. They also do not provide means for measuring the potential on single cells. This paper reviews three methods that solve these issues. Nernstian dyes which partition between intra-and extracompartmental volumes enable a fluorescence microscopic determination of a single cell and even a single organelle. Dual-wavelength ratiometric recording from membrane-staining dyes also provides means for measuring the field on a single cell. Resonance Raman probes provide a spectroscopic method with a natural internal standard for the absolute measurement of membrane potential.     

An extended Lennard-Jones potential energy function for diatomic molecules: Application to ground electronic states

A new simple analytical diatomic potential energy function that can be considered an extension of the prototypical Lennard-Jones model is proposed and tested. Five- and six-parameter models are considered and these can be easily constructed from widely available low-order vibrational-rotational constants and the dissociation energy. Accuracy tests are carried out on the ground electronic states of sixteen diatomic molecules. The proposed six-parameter function is found to be more accurate than other available few-parameter analytical models for the diatomic potential energy, and has accuracy comparable to that of modern high-level ab initio functions.     

空间对称性与电磁角动量守恒

阐明空间对称性与守恒律，并结合电磁场中带电粒子的拉氏函数，巧妙简捷地处理了一个电磁系统的角动量守恒。     

用发射探针降落法测量等离子体空间电位

介绍了一种用发射探针测量等离子体空间电位的方法——“降落法”,并利用这种方法测量了双共振腔ECR微波等离子体源的空间电位分布,从中得到该等离子体内部的一些电场信息。给出了不同微波功率和不同压强下Ar等离子体空间电位的分布情况。     

Extraction of interatomic potentials from structure of liquids

The connection between interatomic potentials and structure functions of liquids is studied. The expressions for two- and three-body potentials are obtained. The contribution of three-body effects is found to be significant, reaching several per cent of the ground-state energy. Presented at the 2nd International Conference “Physics of Liquid Matter: Modern Problems” (September 2003, Kyiv, Ukraine)     

The true potential energy curves for different states of SiO and SiS molecules

The true potential energy curves forX ¹ Σ ⁺, a³ π _r,A ¹ π,e ³ Σ ⁻,E ¹ Σ ⁺,c ³ π _i states of astrophysically important molecule SiO, whose spectra were observed in the sunspots, have been constructed using the method of Lakshman and Rao. Dissociation energy and ionization potential have been estimated as 65,350 cm⁻¹ and 92,854 cm⁻¹ respectively and found to be in good agreement with the values cited in literature. The true potential energy curves forX ¹ Σ ⁺,D ¹ π andE ¹ Σ ⁺ states of SiS molecule have been constructed by the same method and its dissociation energy in the ground state has been estimated using Hulburt-Hirschfelder potential function as 54,765 cm⁻¹ in good agreement with 53,250.9 cm⁻¹ given by Herzberg.