【摘 要】
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液体的微观结构是凝聚态物理的一个困难问题。由于液体本身的流变性,人们很难通过直接观察某一时刻的构型得到其具体的结构,对于液态物质结构的了解需要通过取系综平均得到其微
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液体的微观结构是凝聚态物理的一个困难问题。由于液体本身的流变性,人们很难通过直接观察某一时刻的构型得到其具体的结构,对于液态物质结构的了解需要通过取系综平均得到其微观结构,这一过程在实验上很难实现,但对于计算机模拟,这是很容易办到的,只要模拟的空间尺度、时间尺度、原子间的相互作用力等能够准确描述,就能得到准确的结果。
第一性原理计算在给定物质成分的情况下就可计算出物质的结构、性质,预测物质的性能,已经在材料的计算领域取得了极大的成功。维也纳从头计算模拟软件包(VASP)是基于密度泛函理论,结合投影缀加波方法或者超软赝势方法,用于做第一性原理计算的程序。密度泛函理论通过求解电荷密度研究多电子系统,计算结果准确,并且大大减小了计算量,已经广为广大的物理学家和化学家接受。1994年Blochl提出PAW(Projectoraugmented wave)方法,是一种全电子的方法,对电荷密度进行进一步的分解,波函数由平面波部分、赝波函数、每一个原子和赝原子轨道的展开叠加而成。平面波适合描述成键和波函数的尾部,但需要很大的基组;原子轨道的展开适合描述原子核附近波函数的节点,但是不能很好的描述成键和波函尾部。PAW方法则结合了这两者的优点,使其计算量减少而且精度提高。
本文将介绍利用vASP对液态锗碲合金共熔体(15:85组分)做分子动力学模拟,给出l-Ge<,15>Te<,85>在共熔温度附近200K范围内的结构的变化,结果显示实验上观察到的l-Ge<,15>Te<,85>在共熔温度附近的热另学性质异常变化的原因是锗原子的局域环境发生了改变,Ge-Te键合增多,系统内部结构更加紧凑,体积收缩。
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