卤化银团簇熔化行为的分子动力学模拟

论文摘要

卤化银包括AgCl、AgBr和AgI。卤化银是典型的快离子导体,具有电导率随温度升高而升高的奇异性质,在耐高温导体材料的研制、照相、冶金、电化学等领域均有广泛的应用,因此,该体系的研究受到人们广泛的重视。目前,对卤化银晶体的理论和实验研究较多,而对其团簇结构与性质的研究十分稀少。我们在参阅了三本关于分子动力学理论介绍的书籍基础上,编写了微正则分子动力学程序。我们用该程序重新模拟了Co-Cu团簇的熔化行为,结果与文献中报道的符合得非常好,所以我们编写的程序是可靠的。用遗传算法结合经验势搜索了（AgX）n（X=Cl, Br, I; n=2～15）团簇的可能稳定结构,并用微正则分子动力学方法模拟了（AgX）n（X=Cl, Br; n=6～15）和（AgI）n（n=5～15）团簇的熔化行为。（AgCl）n（n=9～12,15）团簇的熔化行为与一般原子团簇的相类似。（AgCl）6团簇在总能量为0.72386eV时,转变为环状异构体,且出现了负热容现象。（AgCl）7团簇在中温区,其结构的正侧面发生了轮换现象。（AgCl）8团簇在总能量为0.50670eV时,其结构转变为由两个八元环相对旋转45。的双层结构,在中温区发生了与（AgCl）7类似的现象。（AgCl）n（n=13,14）团簇结构不稳定,在不同异构体间振荡。（AgBr）n（n=6～15,n≠10）团簇的熔化行为分别与相应尺寸（AgCl）n团簇的相类似。（AgBr）10团簇结构不稳定,在三种异构体间振荡。在中温区（AgI）n团簇的熔化行为强烈依赖于结构特征。对于结构高度对称的（AgI）6团簇,熔化发生在较窄的温度区。对于（AgI）5团簇,会在一个较大的温度区间内出现在最稳定结构与能量较高的环状异构体之间的转化,并出现负热容现象,异构体之间的转化对初始速度分布有很强的依赖性。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 第一节 团簇的基本性质及研究意义
• 第二节 团簇的一些特殊热行为
• 参考文献
• 第二章 分子动力学模拟方法
• 第一节 分子动力学基本原理
• 第二节 积分方程
• 第三节 势能函数
• 第四节 边界条件问题
• 第五节 分子动力学模拟的初始条件
• 第六节 平衡系统分子动力学模拟的系综
• 第七节 趋于平衡
• 第八节 可观测的量
• 参考文献
• 第三章 卤化银团熔化行为的分子动力学模拟
• 第一节 卤化银团簇的研究意义及研究现状
• 第二节 卤化银体系的势函数
• 第三节 具体模拟细节
• 第四节 AgCl 团簇的熔化行为
• 第五节 AgBr团簇的熔化行为
• 第六节 AgI 团簇熔的化行为
• 第七节 结论
• 参考文献
• 第四章 总结与展望
• 致谢
• 附录:攻读硕士期间发表的论文