论文摘要
微小尺度问题愈来愈受到研究者的关注,这种问题往往具有与宏观理论不同的规律,需要进行系统深入的研究,以建立与微小尺度系统相应的理论。其中最具有代表性的就是纳米物质。中介尺度纳米团簇大小介于分子和晶体之间,其性质可以认为是随原子数目的增多而逐渐由微观向宏观晶体过渡。了解这一尺度的纳米团簇在热化过程中结构和性质的变化,对于理解纳米材料的微观结构演变过程及制备优质的纳米材料具有重要意义,在目前条件下,通过实验研究这个问题是比较困难,因为实验不能测量孤立团簇动力学特性,而近年来发展的分子动力学模拟方法无疑成为了了解纳米团簇性质的理想工具。本文主要介绍了分子动力学模拟方法,对势函数,积分方程等问题进行了详细的描述;文中采用正则系综分子动力学方法模拟研究了Pd n(n=13,14,54,55)团簇从固态到液态的熔化过程,得到了均方根键长涨落、能量和等温热容随温度的变化关系。结果表明:所模拟的钯团簇的熔化过程中都有预熔化行为;其熔点并不是随着原子数目的增加而有着简单的递增关系;具有幻数结构的Pd n(n=13,55)团簇预熔化温度区间比较窄;其中Pd n(n=13,54,55)团簇在熔化过程中有固液共存现象;而Pd 14团簇则有表面熔化行为。
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