随着量子力学理论和计算技术的发展以及计算机性能的飞速提高,运用计算机模拟对材料结构和特性的研究广泛地开展起来。而原子间的相互作用势决定了体系的微观结构和物理、化学性质,是所有有关原子水平上的计算机模拟的基础。Ⅱ-Ⅵ族化合物禁带宽度变化范围大,且具有直接跃迁能带结构,在制备激光、红外、压电效应等器件方面都得到了广泛应用。因而通过计算拟合得到其简洁可靠的原子间的相互作用势函数,并进一步进行Ⅱ-Ⅵ族化合物量子点、团簇的分子动力学模拟,具有重要的现实意义。本文采用基于密度泛函理论(DFT)和Hartree-Fork(HF)的第一性原理方法,计算了CdS、CdSe、CdTe、HgTe等Ⅱ-Ⅵ族化合物的两体及三体相互作用势,并将计算结果与实验数据进行比较。分析了计算中基组对计算结果的影响,以及各种近似方法的优、缺点。一方面,由于Ⅱ-Ⅵ族化合物通常同时带有离子性和共价性,所以采用了Lennard-Jones势、Born-Mayer势和Morse势函数分别对两体势能值进行拟合,另一方面,由于多体相互作用势还必须要考虑角度的因素,考虑到Ⅱ-Ⅵ族化合物和硅在结构上的相似性,所以采用了最初针对硅提出的经验势函数Stilling-Weber(SW)势对三体相互作用势进行了拟合研究,得出了以下结果:①采用第一性原理方法对CdS、CdSe、CdTe和HgTe等Ⅱ-Ⅵ族化合物相互作用势计算所得的结果与实验数据很接近,说明我们的计算结果是可靠的。②通过对Ⅱ-Ⅵ族化合物的两体相互作用势的拟合,发现Morse势函数能够很好的描述Ⅱ-Ⅵ族元素两聚体之间的相互作用特征,说明普遍应用于共价分子的Morse势也同样适用于Ⅱ-Ⅵ族化合物。③在对Ⅱ-Ⅵ族化合物相互作用势的计算中,发现由于DFT考虑了电子相关,故采用基于DFT的杂化密度泛函的B3LYP方法和LDA近似计算得到的结果比采用HF得到的结果好。对于一些周期较大的元素,可尝试采用基于有效核势,并考虑了相对论效应的赝势基组进行计算,这样既能有效节省计算时间,同时也可以得到较为理想的计算结果。④通过对Ⅱ-Ⅵ族化合物三体相互作用势的计算、分析,并采用包含了两体和三体相互作用的经验势SW势,对Ⅱ-Ⅵ族化合物三体相互作用势进行拟合,发现若固定角度不变,当Ⅱ、Ⅵ族原子间距离较小时,三体部分在总势能中所占的比例随原子间距离的增大而增大,且当排斥势与吸引势大致相等时,三体部分在总势能中所占的比例最大,当Ⅱ、Ⅵ族原子间距离继续增大时,三体部分在总势能中所占的比例随原子间距离的增大而减小。⑤若固定Ⅱ、Ⅵ族原子间距离不变,当角度较小时,三体部分在总势能中所占的比例也较小,并有随角度的增大而递增的趋势,在角度为90 o~ 120 o时达到最大后,随着角度的进一步增大,三体部分在总势能中所占的比例随角度增大而递减。而闪锌矿的键角为109 o28′,故在Ⅱ-Ⅵ族化合物晶体原子间的相互作用势中,三体部分所占的比重较大,对总的相互作用势值的影响也较大。⑥研究发现SW势函数充分考虑了键角的影响,能够很好的描述Ⅱ-Ⅵ族元素三体之间的相互作用特征,可尝试在此基础上开展进一步的研究,将其应用于研究其量子点、团簇性质的分子动力学模拟。本文的计算、拟合研究结果,有的已经很好地与实验数据吻合,说明我们的研究方法是可行的;有的虽然还有待实验验证,但它对我们进一步开展Ⅱ-Ⅵ族化合物多体相互作用势的研究,具有很好的指导意义和参考价值,有助于我们更深入、全面地认识Ⅱ-Ⅵ族化合物相互作用势的性质和特征。