利用雙晶格勢進行硅的分子動力學(xué)模擬及其有效性

編號：NMJS08597

篇名：利用雙晶格勢進行硅的分子動力學(xué)模擬及其有效性

作者：魏崇陽 張輝 劉仲武 鐘喜春 焦東玲 邱萬奇 余紅雅

關(guān)鍵詞： 金剛石結(jié)構(gòu) 硅原子間相互作用勢 分子動力學(xué)模擬 晶格識別

機構(gòu)： 華南理工大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院

摘要： 為了在分子動力學(xué)模擬中獲得硅的金剛石結(jié)構(gòu),本研究提出了雙晶格(DL)勢的概念。雙晶格勢由兩個描述面心立方晶格和一個描述兩晶格間原子相互作用的勢構(gòu)成。該雙晶格勢用于Si晶體結(jié)構(gòu)分子動力學(xué)模擬,并與Tersoff勢、Stillinger-Weber(SW)勢、原子間作用(EDI)勢、電荷優(yōu)化多體(COMB)勢和修飾嵌入原子(MEAM)勢的計算結(jié)果進行了對比。采用計算原子之間的距離及原子與其最近鄰原子之間的角度的分布函數(shù)來識別模擬Si系統(tǒng)的晶體結(jié)構(gòu),并與理想的Si晶體進行比較�；�于上述作用勢通過分子動力學(xué)模擬計算了晶格常數(shù),結(jié)晶溫度和彈性常數(shù)。結(jié)果表明,只有DL勢才能獲得金剛石結(jié)構(gòu),模擬結(jié)果彈性常數(shù)大約比實驗數(shù)據(jù)大13%,晶格常數(shù)約大4%。顯示出DL勢對Si晶體結(jié)構(gòu)的分子動力學(xué)模擬的有效性。