钯团簇形成和增长机理的Monte Carlo研究

利用Monte Carlo（MC）方法和Lennard-Jones加Axilord-Teller （LJ＋AT）势能函数,研究了气相中钯团簇的形成过程和增长机理.发现具有二十面体结构的Pd13团簇可以在气相中自发形成,较大的团簇通过在Pd13二十面体结构的表面添加原子组成四面体的方式形成.通过分析团簇结构和能量之间的关系,发现除了Pd13和Pd55以外,Pd19和Pd39团簇也具有五次对称性,都是比较稳定的结构.     

超临界流体中CO和H2吸附过程的Monte Carlo模拟

利用Monte Carlo (MC) 方法,研究了一氧化碳和氢气在不同密度正己烷中的等温吸附情况.模型考虑了正己烷密度对一氧化碳和氢气在催化剂表面吸附量与吸附速率的影响.结果表明,主要有三个因素会影响溶质的吸附量:当溶剂密度低于其临界密度时,体系压力是影响溶质吸附量的主要因素；当体系处于超临界区时,超临界溶剂的溶解能力以及溶质和溶剂之间的竞争吸附是影响溶质吸附量的主要因素.在一定范围内增加溶剂的密度（压力）可以提高溶质在催化剂表面的吸附速率.     

Monte Carlo模拟负载型Au团簇的熔化行为

采用Monte Carlo方法研究了石墨负载Au团簇的熔化行为,着重考察了载体对负载型团簇结构的影响。建立了一个正二十面体的Au团簇和AB堆积的石墨载体,通过记录每一个状态的结构来研究团簇的熔化过程。模拟结果表明,随着温度的升高,Au原子从外到内,逐层熔化,形成二维岛状结构。Au与石墨载体之间的相互作用使得Au原子单层分散在石墨表面,相互作用越强,金属原子越靠近载体。     

表面扩散的Monte Carlo初探

利用ＭｏｎｔｅＣａｒｌｏ方法模拟了理想表面和分形表面上的扩散过程；通过模拟可以发现，表面扩散系数不仅与表面浓度有关，而且还与扩散的时间、表面的几何形貌等有关。在表面覆盖度比较高时，表面扩散系数有一极大值。与理想表面相比，分形表面会使扩散系数减小。     

量子Monte Carlo处理激发态

提出了用于电子激发态的剩余函数变分量子ＭｏｎｔｅＣａｒｌｏ（ＳＦＶＭＣ）方法,已经证明：若激发态的初始波函数与基态的初始波函数属于对称性不同的不可约表示时,该激发态的ＳＦＶＭＣ方法与基态的ＳＦＶＭＣ方法完全相同;若激发态的初始波函数与基态的初始波函数有相同的对称性时,只要对激发态的初始波函数作正交性修正,则其态的ＳＦＶＭＣ方法亦可推到该激发态的情况。文章导出了这第二类激发态的ＳＦＶＭＣ方法的详细计     

两亲性梳形聚合物胶束行为的Monte Carlo模拟

采用二维和三维格子模型用Monte Carlo法模拟两亲性梳形聚合物的胶束行 为. 模拟时采用动态算法结合链的reptation运动并且编制了三维结构显示程序及获得了体系的Monte Carlo自由能. 结果表明: 约化相互作用能的选取对胶束及乳液体系的形态结构有重大影响; 三维模拟可以得到体系形态结构更为直观的结果; 亲油主链亲水侧链型梳形聚合物在水相中的胶束比在油相的胶束有更低的能量.     

Monte Carlo方法在高分子科学中的应用

介绍了Monte Carlo方法的历史及其特点,并描述了它在现代高分子科学研究中的广泛应用情况,并对其前景作了一些展望。     

剩余函数量子Monte Carlo方法

为量子Ｍｏｎｔｅ Ｃａｒｌｏ方法提出一条新途径－剩余函数法,引入了Ｓｃｈｒｏｅｄｉｎｇｅｒ方程剩余函数的概念,利用剩余函数将一种新的有明显物理意义的试探函数应用到量子Ｍｏｎｔｅ Ｃａｒｌｏ过程中,这种试探函数是通过一种迭进式的方式确定的,它不需要在Ｍｏｎｔｅ Ｃａｒｌｏ过程中优化参数。文中我们将给出这种试探函数的具体形式,证明由这种试探函数求出的能量期望值收敛于体系真实的能量值;文中还给出这种试探     

聚硅烷链形状的Monte Carlo研究

用ＭｏｎｔｅＣａｒｌｏ方法对θ溶液中考虑二级相互作用的聚硅烷链的形状进行了研究。结果表明聚硅烷链的形状明显偏离球形，它与链长有关，长链极限的比值＜Ｌ２１＞∶＜Ｌ２２＞∶＜Ｌ２３＞约为１∶２．７∶１２．１。还发现聚硅烷链转动惯量的最长主轴与末端距矢量之间夹角的统计平均值＜θ＞的极限值约为２７°。     

用变分Monte Carlo方法处理分子

对变分量子Ｍｏｎｔｅ Ｃａｒｔｏ方法提出了一种种算法：将传统的Ｈａｒｔｒｅｅ－Ｆｏｅｋ方法与量子Ｍｏｎｔｅ Ｃａｒｌｏ方法有机结合在一起；导出了“局部能”的解析式；使用了一种新的相关函数和随机数发生器。我们用这个新算法计算了Ｈ２、ＬｉＨ、Ｌｉ２、Ｈ２Ｏ、Ｆ２分子的基态和ＣＨ２分子的＾３Ｂ１、＾１Ａ１态的能量。计算结果表明，这个新算法在精度和统计误差两个方面比一般ＶＭＣ过程都要好得多。     

Diffusion Monte Carlo Calculations of Zero-Point Energies of Methanol and Deuterated Methanol

Diffusion Monte Carlo (DMC) simulations have been used to obtain quantum zero-point energies of methanol and all its isotopologs and isotopomers, using a new, accurate semi-global potential energy surface. This potential energy surface is a precise, permutationally invariant fit to 6676 ab initio energies, obtained at the CCSD(T)-F12b/aug-cc-pVDZ level of theory. Quantum zero-point energies of deuterated methanol isotopomers are very close to each other and so a simple statistical argument can be used to estimate the populations of each isotopomer at very low-temperatures. The DMC simulations also indicate that there is virtually zero probability for H/D exchange in the zero-point state. © 2019 Wiley Periodicals, Inc.     

Sample Duplication Method for Monte Carlo Simulation of Large Reaction-Diffusion System

The sample duplication method for the Monte Carlo simulation of large reaction-diffusion system is proposed in this paper. It is proved that the sample duplication method will effectively raise the efficiency and statistical precision of the simulation without changing the kinetic behaviour of the reaction-diffusion system and the critical condition for the bifurcation of the steady-states. The method has been applied to the simulation of spatial and time dissipative structure of Brusselator under the Dirichlet boundary condition. The results presented in this paper definitely show that the sample duplication method provides a very efficient way to sol-'e the master equation of large reaction-diffusion system. For the case of two-dimensional system, it is found that the computation time is reduced at least by a factor of two orders of magnitude compared to the algorithm reported in literature.     

超临界正十二烷-醇溶液体系的Monte Carlo模拟

用ＭｏｎｔｅＣａｒｌｏ 方法研究了超临界正十二烷－醇溶液的分子质心Ｃ－ Ｃ、Ｃ－ Ｏ原子间的径向分布函数． 结果表明, 在临界压力下, 在临界温度附近改变温度时, 十二烷－十二烷分子质心Ｃ－ Ｃ原子间的径向分布函数变化不大, 即温度对十二烷分子间聚集的影响不明显． 在临界温度下, 当压力在临界压力附近变化时, 十二烷－十二烷分子质心Ｃ－ Ｃ原子间的径向分布函数发生了显著变化, 十二烷分子在临界压力以下聚集最强． 在临界状态下, 对于十二烷分别与甲醇、乙醇、正丙醇和异丁醇构成的溶液, 十二烷在异丁醇周围的聚集最强, 在乙醇周围的聚集次之, 在甲醇和正丙醇周围聚集较弱．     

自由基聚合反应的Monte Carlo模拟方法

本文将化学反应动力学的MonteCarlo模拟方法运用到引发剂引发的自由基聚合反应的非稳态动力学,针对自由基聚合反应动力学数值模拟所特有的"无伸缩问题",采用"偏倚抽样法"解决了MonteCarlo模拟中的"无伸缩问题",模拟结果与非稳态动力学解的结果完全一致,此算法易推广到研究更复杂的自由基聚合反应体系。     

表面活性剂与高分子链混合体系的模拟

计算机模拟了高分子链对表面活性剂胶束形成过程的影响，以及高分子链构象性质随胶束化过程的变化.结果表明,当高分子链与表面活性剂之间的相互作用强度超过临界值后，高分子链的存在有利于表面活性剂胶束的形成.临界聚集浓度（CAC）与临界胶束浓度（CMC）的比值CAC/CMC随高分子链长的增大和相互吸引作用的增强而减小.在CAC之前，高分子链与表面活性剂分子只有动态的聚集；但在CAC之后，表面活性剂胶束随表面活性剂浓度X的增加而增大，并静态地吸附在高分子链上，形成表面活性剂/高分子聚集体.随着表面活性剂分子的加入，高分子链的均方末端距和平均非球形因子先保持恒定；从X略小于CAC开始， 和快速减小，至极小值后又逐渐增大.模拟结果支持高分子链包裹在胶束表面的实验模型.