晶体中的库仑静电势

计算固体的结合能、晶体势以及电子能带结构时,都会遇到库仑(Coulomb)静电势问题.在离子晶体中,这种静电势问题最明显的例子是马德隆(Madelung)常数的计算.这是固体物理学中的一个基本问题,在计算技巧上也有着独特的地方[1].关于马德隆常数的计算,一般的固体物理教科书中都有介绍[2-4].本文采用离子球赝电荷方法计算晶体中的库仑静电势,并用来计算一些离子晶体的马德隆常数.本文方法与已有的厄瓦耳(Ewald)方法比较,有一些明显的优点。 一、静电势的计算 为便于比较,先简单地回顾一下计算离子晶体静电势的厄瓦耳方法[3-5].对于离子晶体,在…     

石墨表面吸附钾系统电子性质的理论研究

基于集团模型电荷自洽的EHT(Extended Hückel Tneory)方法对K在石墨(0001)表面吸附态进行了优化计算.在3种不同的覆盖度(Θ)下,对k-石墨系统的电荷转移量△Q、吸附能△E、态密度PDOS和TDOS、Mulliken集居数和成键性质进行了比较.认同K/石墨吸附系统是石墨插层化合物(GIC)的雏型.并用LMTO方法对KC₈完成电子结构的第一性原理研究,得到与EHT完全一致的结果:K4s-Ca杂化态主要位于低能区域远离费米能级,构成反键轨道其电子转移到费米能级附近K3d-Cπ成键的杂化轨道上.空的3d轨道在目前EHT方法和LMTO方法计算中扮演了关键角色.这与其他文献K-4s态处在EF能级的结果不同,但与早期Fischer(1984),Johnson(1986)XPS,ARUPS的实验结果吻合.     

自由膨胀准二维玻色-爱因斯坦凝聚中的密度-密度关联

利用Madelung变换, 考虑密度和相位涨落, 给出了准二维玻色-爱因斯坦凝聚体的有效拉格朗日密度函数和波函数量子涨落的算符化表示, 计算了凝聚体在去除约束势场自由膨胀时两点之间的密度-密度关联函数, 结果表明在长波极限下, 两点之间的密度关联函数正比于波数k, 而在短波极限下, 密度关联函数趋近于一个常数. 关键词： 玻色-爱因斯坦凝聚 量子涨落 密度关联     

Ⅱ-Ⅵ族化合物原子间两体势的第一性原理研究

本文采用基于第一性原理的Hartree-Fork (HF)方法和密度泛函理论(DFT)计算了CdS、CdSe、CdTe、HgTe等Ⅱ-Ⅵ族化合物的两体相互作用势,并与实验数据进行了比较.分析了计算中基组对计算结果的影响,以及各种近似方法的优缺点.采用Lennard-Jones势、Born-Mayer势和Morse势函数分别对势能值进行拟合,结果表明采用Morse势拟合的势能曲线与计算结果符合最好,说明普遍应用于共价分子的Morse势也同样适用于对Ⅱ-Ⅵ族二聚体的两体势描述.     

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。     

SU(2)格点规范理论中的重夸克相互作用力及势的计算

本文用Monte Carlo方法对四维对称格点规范理论中具有较好标度性行为的单元格EXP作用量计算了重夸克-反夸克势。计算中利用了重整化群处理方法和SU(2)群的正二十面体子群近似。计算结果与维象的弦理论给出的库仑势加线性势的形式一致。 关键词：     

电子在中性原子势场中的自由—自由跃迁吸收截面的理论计算

本文采用等效势模型,并基于Hartree——Fock解析波函数和X_α数值波函数计算自由电子与中性Ar和Si原子的相互作用势。用直接计算矩阵元方法和通过计算碰撞相移方法计算了电子在中性Ar原子势场中的自由—自由跃迁吸收截面,所得结果与Ashkin理论计算值符合较好,对中性Si原子亦进行了计算。通过计算说明了等效势模型对计算中性原子的自由—自由跃迁吸收截面是成功的。     

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。     

关于轴对称电荷分布的静电势的一种计算方法

一般电动力学书中将定域内的电荷分布在外部产生的标势用下式表示式(1)中无穷级数的通项称为2n极势.多极势的极数愈高,它所包含的张量的秩数愈高,因而计算愈繁,一般只计算到电四极势,这就要求电荷分布区的线度比它到场点的距离小得多,否则,这种近似计算的误差就会相当大.另外,用式(1)只限于计算电荷分布区外部的势,对区内的势则不适用. 本文介绍一种在电荷分布为轴对称的特殊情况下计算电势的方法,它避开了复杂的张量运算,能够计算相当高级数的多极势,并能计算电有分布区内、外两种区间的电势分布.】.计算式的推导 如图1所示,无界真空中电势…     

重元素高阶电离势的计算

本文采用相对论多组态方法对部分重元素的高阶电离势进行了计算，对计算方法和其它近似计算进行了比较，指出在相对论性计算中的Ｋｏｏｐｍａｎｓ定理仍能得到近似的电离势值。     

轿车热环境模拟及风口面积对乘客舒适性的影响

通过数值计算的方法模拟了车内的速度场和温度场。计算采用SIMPLE算法,紊流采用k-ε模型,考虑了自然对流换热的影响,应用整体求解法计算气固耦合传热问题。用射线追踪法计算太阳热辐射,S2S模型计算固体壁面间的辐射。利用PMV和EHT指标从总体和局部两个方面分析车内舒适程度,并研究了喷口面积对热环境的影响。研究表明,改变喷口面积可以在一定范围内调节车内热舒适性,空调设计时可以利用这一点来提高冷负荷的利用率。     

Floquet分波法与修饰势的引入研究

在研究激元激光场中电子与库仑势散射时,一般采用FCC藕合方法(Floquet-coupled-channel)并引入修饰势进行求解与计算.本文对弱外光场条件下修饰势的引入进行了分析与推导,认为仅当自由电子的颤动半径小于原子尺度时,分数形式的修饰势的引入才是可行的,否则,分数形式的修饰势的引入是不严谨的,尽管修饰势的引入会给求解与计算带来极大的方便与可能.     

双折叠模型对相互作用势实部的计算

用双折叠模型计算了核核碰撞的相互作用势, 其中核子-核子相互作用势采用M3Y-Reid和M3Y-Paris形式, 交换部分考虑了有限力程的密度依赖的核子-核子相互作用, 程序用于重离子散射光学势实部的计算. 回顾了折叠模型的普遍特征和讨论了理论计算过程, 对各种类型的核子-核子相互作用下计算的相互作用势进行比较, 发现双折叠模型对大部分系统相互作用势的实部取得了满意的结果. 因此这个工作为重离子相互作用势的折叠计算提供了很好的方法.     

压缩氦原子团簇Hen（n＝3，4，5）排斥势及其多体展开分量计算

 采用Lowdin方法计算了处于压缩状态的氦原子团簇He_n（n＝3，4，5）的排斥势及其多体展开分量。发现随原子数目或压缩度增大，多体展开式的收敛性变差。多体展开式中两体势分量、四体势分量为正值，三体势分量和五体势分量为负值。因此，在进行近似处理时，两体近似法计算的排斥势偏高。经三体修正后的排斥势必然偏低。该计算结果与最新的实验结果定性符合。发现四体势和五体势分量对高密度氦状态方程仍然具有重要贡献。     

Floquet分波法与修饰势的引入研究

在研究激元激光场中电子与库仑势散射时，一般采用FCC藕合方法(Floquet-coupled-channel)并引入修饰势进行求解与计算。本对弱外光场条件下修饰势的引入进行了分析与推导，认为仅当自由电子的颤动半径小于原子尺度时，分数形式的修饰势的引入才是可行的，否则，分数形式的修饰势的引入是不严谨的，尽管修饰势的引入会给求解与计算带来极大的方便与可能。     

热导率的平衡分子动力学模拟中的热流计算

在热导率的平衡分子动力学模拟中,针对Lennard-Joness势、Stillinger-Weber势和Tersoff势三种势能模型,给出一个形式简洁的统一热流计算式.通过与文献中的式子进行对比,发现提出的热流计算式与文献中的一些计算式是等价的,而有些式子存在错误.此外,针对热流计算中的势能分配问题,分析均分法和独享法两种势能分配方法对计算结果的影响.结果表明:两体势的分配最大可导致计算的热导率10%的变化,而三体势的分配方式对热导率计算结果的影响可以忽略.独享法得到的热流自相关函数波动大、收敛慢、数值噪声较大,导致热导率计算结果精度的降低,而均分法不存在这些问题.     

分立位置表象中双原子分子振动能级的计算

用离散的位置基矢作为连续位置基矢的近似,构建分立位置表象.在分立位置表象中,哈密顿算符矩阵具有对角占优、带状稀疏的特点,矩阵元不用做积分运算,具有特别简单的解析表达式.分别对双原子分子在Morse势、Murrell-Sorbie势和双阱势中运动情形,进行了数值计算.结果表明,在分立位置表象中计算双原子分子振动能级,方法简便,稳定性好,计算精度高.     

Cl在GaAs(110)面上的吸附

本文主要研究Cl是吸附在GaAs(110)理想表面还是弛豫表面,是与表面正离子成键还是与表面负离子成键。计算采用集团模型和密度自洽的EHT方法。结果表明Cl只能吸附在弛豫的GaAs(110)面上,与表面As原子成键。在这个位置上吸附Cl的态密度与实验符合较好。 关键词：     

光学势在(e, 2e)反应动力学过程的作用

将光学势包含到畸变波Bohn近似(DWBA)方法的畸变势中,修正了DWBA理论.计算了共面高非对称动力学条件下Ar原子2p壳层的三重微分截面,并与标准的DWBA计算得到的结果进行了比较.计算结果表明,光学势在Ar (2p)的电离过程中起着重要的作用. 关键词： 光学势 畸变波Bohn近似 三重微分截面     

扣除平均自相互作用势的方法

按照X_α法计算原子结构时,势函数在径向距离趋于很大时,不能给出正确的渐近关系。势函数的这种不正确渐近关系,是由于对交换积分作统计平均近似时,引入的自相互作用势所造成的。本文提出了扣除这种自相互作用势的一种方法:根据X_α法势函数的特点,在Coulomb势中扣除一适当的平均自相互作用势,同时在交换势中扣除一适当的平均自相互作用势。这样得到的势函数,不仅在径向距离趋于很大时,能给出正确的渐近关系,克服了X_α法的缺陷;而且又与X_α一样,对不同壳层的电子具有相同的形式,保留了X_α法所具有的优越性。根据这种方法,计算了多种原子的结构,并与X_α法和Hartree-Fock方法的结果进行了比较。