【摘 要】
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本论文工作利用晶格反演方法获得了CaO离子间相互作用势。根据CaO离子晶体的自然结构,选择或建立多种相关虚拟晶格,通过第一原理赝势方法计算虚拟晶格总能随晶格常数在较大范围变化时的曲线。本方法运用了CaO在多种结构中平衡位置和非平衡位置的信息,有效地拓展了作为势来源的相空间;利用长程Coulomb势和短程相互作用的特点,通过非线性拟合在较大的晶格常数时确定了离子的有效电荷和三体角度项,避免了先验地确
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本论文工作利用晶格反演方法获得了CaO离子间相互作用势。根据CaO离子晶体的自然结构,选择或建立多种相关虚拟晶格,通过第一原理赝势方法计算虚拟晶格总能随晶格常数在较大范围变化时的曲线。本方法运用了CaO在多种结构中平衡位置和非平衡位置的信息,有效地拓展了作为势来源的相空间;利用长程Coulomb势和短程相互作用的特点,通过非线性拟合在较大的晶格常数时确定了离子的有效电荷和三体角度项,避免了先验地确定经验离子电荷,且获得的有效电荷可在多种配位环境中描述离子的长程Coulomb相互作用;对Coulomb势和非Coulomb相互作用分步处理,使晶格反演方法仅用于获得短程离子相互作用势曲线。最后根据计算的离子间相互作用势曲线选择合适的势函数形式,避免了先验假定势函数形式,从而有效地减少了确定势函数过程中的不确定因素。论文计算了CaO的静态力学性质、结构稳定性、高压相变压强、声子谱以及团簇稳定形态,并对高温分子动力学做了尝试计算,说明了晶格反演CaO离子间相互作用势在相当大范围内的有效性。我们还进一步计算了SrO及BaO的离子间相互作用势,反演过程中采用了不同于CaO的虚拟晶格。初步的应用说明了晶格反演方法在离子间相互作用势应用上具有较大的适用性。
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