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钠原子团簇相变的多极形变特征

原子与分子物理学报 2002年第2期19卷 209-213页

作者：魏宝仁张丰收徐秀莲王锋兰州重离子加速器国家实验室原子核理论中心扬州大学物理系扬州225000

运用距离相关紧密结合的分子动力学模型 ,通过无量纲的形变参数S1对简单金属原子团簇Na4 、Na8、Na14 和Na2 0 相变时的多极形变特征进行了分析 ,发现S1可以用作表征团簇形变的灵敏探针。

关键词：相变钠原子团簇多极形变分子动力学

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钠原子团簇碰撞动力学研究

钠原子团簇碰撞动力学研究

作者：徐秀莲扬州大学

学位级别：硕士

本论文报导利用距离相关的紧束缚分子动力学模型(distance dependent tight-binding molecular dynamics，简称DDTB—MD)进行的钠原子团簇碰撞动力学研究。团簇是介于原子与大块材料之间的一种物质新形态，对它的研究既能有助于认... 详细信息

本论文报导利用距离相关的紧束缚分子动力学模型(distance dependent tight-binding molecular dynamics，简称DDTB—MD)进行的钠原子团簇碰撞动力学研究。团簇是介于原子与大块材料之间的一种物质新形态，对它的研究既能有助于认识大块凝聚物质的某些性质，又能披露许多细小物体的特殊规律。同时，团簇的微观结构特点和奇异的物理化学性质也为制造和发展特殊性能的新材料开辟了一条新途径。团簇碰撞的研究是团簇研究中的一个新方向，它为人们认识团簇的动力学性质提供了可能。研究团簇之间的碰撞过程，对于理解团簇之间的非局域相互作用、多种运动的耗散、碰撞复合物的寿命、碰撞复合物内各自由度的混合程度、团簇的选择性反应、新团簇的形成等有重要意义。作为最简单原型的碱金属钠原子团簇可以和原子核直接比较，是实验和理论研究者广泛感兴趣的团簇系统，目前已积累了大量的实验数据。然而，到目前为止研究的主要是原子团簇的对称性碰撞。在实验中形成的大团簇、大分子并不总有如此好的对称性，因此模拟计算弹、靶团簇非对称性碰撞是非常必要的。本文在原对称性碰撞程序的基础上做了一些改进，从而第一次研究了钠原子团簇的非对称性碰撞。通过计算发现在不同的碰撞条件下会出现不同的反应机制，并可能出现与重离子碰撞(heavy-ion collisions，简称HIC)类似的现象，例如低能小碰撞参数下的聚合反应、碰撞参数增大时出现的深度非弹性碰撞(deep inelastic collision，简称DIC)、以及距离较远情况下的准弹性碰撞。然而，由于团簇体系中电磁相互作用的长程性，使得团簇碰撞的动力学行为有别于原子与原子核体系。如对几何构型不同的Na入射，即Na6(2D)或Na6(3D)与Nas碰撞进行研究的结果表明构型不同的弹团簇与相同的靶团簇碰撞显示不同的特征。例如，低能时具有空间对称性的团簇间的碰撞更易形成大团簇，而平面结构的团簇碰撞则不易形成，并且空间结构的团簇碰撞形成的新团簇复合体更加稳定。这结论具有重要的参考价值。又例如团簇碰撞过程是可逆的。最后，还发现在碰撞能量和碰撞参数适当时，可以观察到较大的转动。最大转动能大约可达总激发能的五分之一，这远低于HIC中最大转动能(可高达激发能的三分之一之多)。

关键词：钠原子团簇距离相关的紧束缚分子动力学原子团簇碰撞深度非弹性碰撞(DIC) 原子团簇转动

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钠原子团簇物理学

原子核物理评论 1998年第1期15卷 38-42页

作者：张丰收葛凌霄中国科学院近代物理研究所

发展了一个与距离相关的紧密结合分子动力学模型来系统研究钠原子团簇Ｎａｎ的结构、热力学和碰撞动力学性质．计算结果能够很好地符合从头计算法（ａｂｉｎｉｔｉｏｎ）的计算结果和实验结果．同时也探讨了这种有限数目团簇随温度升高... 详细信息

发展了一个与距离相关的紧密结合分子动力学模型来系统研究钠原子团簇Ｎａｎ的结构、热力学和碰撞动力学性质．计算结果能够很好地符合从头计算法（ａｂｉｎｉｔｉｏｎ）的计算结果和实验结果．同时也探讨了这种有限数目团簇随温度升高可能发生的从类固相到类液相的相变和在碰撞过程中形成双团簇（Ｎａｎ）２的动力学稳定性．

关键词：钠原子团簇紧密结合分子动力学团簇碰撞

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碱金属团簇碰撞动力学研究

Chinese Journal of Chemical Physics 2004年第5期17卷 543-546页

作者：徐秀莲陈红霞周朋霞曾祥华扬州大学物理科学与技术学院复杂性科学中心扬州225002

采用距离相关紧密束缚的分子动力学模型 ,研究了钠原子团簇的碰撞动力学行为 .研究得出 ,对Na6(3D) +Na8系统 ,碰撞参数为b =9a0 时 ,对应于深度非弹性碰撞过程 (DIC) ,在b =13a0 时 ,则对应于准弹性碰撞过程 .另外 ,得到碰撞过程中存... 详细信息

采用距离相关紧密束缚的分子动力学模型 ,研究了钠原子团簇的碰撞动力学行为 .研究得出 ,对Na6(3D) +Na8系统 ,碰撞参数为b =9a0 时 ,对应于深度非弹性碰撞过程 (DIC) ,在b =13a0 时 ,则对应于准弹性碰撞过程 .另外 ,得到碰撞过程中存在转动 ,其能量大小与碰撞能量Eproj/n以及碰撞参数b均有关系 .随着Eproj/n的增大 ,相对转动减小 ;随着b的变化 ,转动能量先增大后减小 .在b =7a0 时转动最大 ,最大转动能量可达总能量的十分之一 .

关键词：钠原子团簇紧束缚分子动力学模型相对转动深度非弹性碰撞

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Na_n(5≤n≤10)小团簇相变

原子与分子物理学报 2010年第5期27卷 844-848页

作者：张超张丰收杨永栩广西师范大学物理科学与技术学院桂林541004 北京师范大学核科学与技术学院北京100080

采用紧束缚的分子动力学模型,对Na_n(5≤n≤10)小团簇的键长涨落、势能、热容量等熔化性质在50 K～1500 K温区进行了模拟研究,结果表明:它们发生两次相变,一种在230 K～300 K的温度范围内,依次有块体玻璃态转变;一种在550 K～870 K温度... 详细信息

采用紧束缚的分子动力学模型,对Na_n(5≤n≤10)小团簇的键长涨落、势能、热容量等熔化性质在50 K～1500 K温区进行了模拟研究,结果表明:它们发生两次相变,一种在230 K～300 K的温度范围内,依次有块体玻璃态转变;一种在550 K～870 K温度段,依次经历了熔化相变.同时也得到随着团簇体系的减小,势能由下向上排列的曲线,即体系的势能由低变高.

关键词：钠原子团簇相变紧束缚的分子动力学

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团簇碰撞中的相对转动研究

高能物理与核物理 2003年第3期27卷 245-248页

作者：曾祥华徐秀莲姚小静毕桥扬州大学物理科学与技术学院扬州大学复杂性科学中心扬州225002

采用距离相关紧密束缚的分子动力学模型 ,研究了在不同碰撞能量以及不同的碰撞参数下 ,碱金属团簇碰撞过程中的转动行为 .研究表明 ,团簇碰撞中存在着较大的转动 .对确定的能量 ,存在极值的碰撞参数 ,小于该碰撞参数时 ,转动能量随碰撞... 详细信息

采用距离相关紧密束缚的分子动力学模型 ,研究了在不同碰撞能量以及不同的碰撞参数下 ,碱金属团簇碰撞过程中的转动行为 .研究表明 ,团簇碰撞中存在着较大的转动 .对确定的能量 ,存在极值的碰撞参数 ,小于该碰撞参数时 ,转动能量随碰撞参数增加而迅速增加 ;大于该碰撞参数时 ,转动能量随碰撞参数的增加迅速减小 .能量低时 ,相对转动弛豫时间更长 ;碰撞能量越大 ,越过势垒的能力越强 ,势场的相对影响就越小 ,由此引起的相对转动也就越小 .

关键词：团簇碰撞相对转动分子动力学模型 Na团簇紧束缚模型量子理论钠原子团簇

Na_n团簇（n=4，6和8）热力学相变理论研究

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Na_n团簇（n=4，6和8）热力学相变理论研究

作者：张超广西师范大学

学位级别：硕士

本论文运用距离相关的紧密结合分子动力学模型(distalice dependent tight-binding molecular dyliamics，简称DDTB—MD)进行研究，模拟研究了Na4，Na6以及Na8团簇的相变特性。本文通过对Na4、Na6以及Na8团簇的均方键长涨落、热容、温... 详细信息

本论文运用距离相关的紧密结合分子动力学模型(distalice dependent tight-binding molecular dyliamics，简称DDTB—MD)进行研究，模拟研究了Na4，Na6以及Na8团簇的相变特性。本文通过对Na4、Na6以及Na8团簇的均方键长涨落、热容、温度、势能、动能等物理量随总能量的变化关系，模拟研究了钠团簇从类固态到玻璃态、以及从玻璃态向类液态的相变过程。通过计算发现，Na4，Na6以及Na8团簇在低温状态下，相对稳定，仅仅在其平衡位置附近作小振幅振动：随着总能量增加，Na4，Na6以及Na8团簇都出现了两次相变，一种为从类固态到玻璃态的转变：Na4团簇在温度为99K左右，键长涨落几乎从0跳跃到0．3左右。此时，钠原子大部分时间在其平衡位置附近作小振幅振动，偶尔其中个别原子跳跃到其它的平衡位置，而这种状态称为团簇玻璃态。Na6和Na8团簇出现玻璃态时的温度分别为100K、92K。另一种为从玻璃态到类液态的相变：Na4团簇在总能量约为-1．3797eV时，键长涨落突然增加到0．5左右，此时团簇像流体一样，团簇中所有的原子可以在整个团簇中运动。同时，个别原子可能出现被解离的现象。这种状态称为类液态。Na6和Na8团簇的类液态时的总能量分别为-1．909eV和-2．8350eV。并且在玻璃态到类液态转变过程中，在相变点附近出现负热容现象，这填补了Juali ***—Nava等人认为大团簇(Na．(n=135、142、147))存在负热容特性的空缺。通过对团簇的温度、势能、动能等物理量随总能量变化的曲线分析，阐明了负热容的微观机理。对钠原子团簇负热容现象的研究，不仅有助于研究钠团簇，而且可以更深层次的理解宏观负热容现象，为更好研究宇宙演变及获得低温都有重要的意义。

关键词：钠原子团簇相变紧密结合分子动力学负热容