基于路径积分分子动力学与热力学积分方法的高压氢自由能计算.PDF

基于路径积分分子动力学与热力学积分方法的高压氢自由能计算 陈基 冯页新 李新征 王恩哥 Afullyquantumdescription ofthefree-energyinhighpressure hydrogen ChenJi FengYe-Xin LiXin-Zheng WangEn-Ge 引用信息Citation: ActaPhysicaSinica, ,183101(2015) DOI: 10.7498/aps.64.183101 在线阅读Viewonline: /10.7498/aps.64.183101 当期内容Viewtableofcontents: /CN/Y2015/V64/I18 您可能感兴趣的其他文章 Articlesyoumaybeinterestedin 改善Si N 俘获层过擦现象的第一性原理研究 First-principlesstudyontheminimizationofover-erasephenomenon in Si N trappinglayer 物理学报.2015,64(13): 133102 /10.7498/aps.64.133102 ZnSe在外电场下的基态性质和激发特性研究 GroundstatepropertiesandexcitationpropertiesofZnSe under differentexternal electricfields 物理学报.2015,64(4): 043101 /10.7498/aps.64.043101 密度泛函理论研究氧空位对HfO 晶格结构和电学特性影响 EffectofoxygenvacancyonlatticeandelectronicpropertiesofHfO bymeansofdensityfunctiontheory study 物理学报.2015,64(3): 033101 /10.7498/aps.64.033101 氢化铁的自旋极化效应及势能函数 SpinpolarizationandpotentialenergyfunctionofFeH 物理学报.2014,63(21): 213101 /10.7498/aps.63.213101 电荷俘获存储器的过擦现象 Researchonchargetrappingmemorysovererase 物理学报.2014,63(20): 203101 /10.7498/aps.63.203101 物理学报 Acta Phys. Sin. Vol. 64, No. 18 (2015) 183101 专题: 计算物理的近期发展和应用 基于路径积分分子动力学与热力学积分方法的 高压氢自由能计算 陈基 冯页新 李新征 王恩哥 1) (北京大学量子中心, 北京 100871) 2)(北京大学物理学院, 北京 100871) ( 2015 年5 月15 日收到; 2015 年6 月29 日收到修改稿) 在相图研究中, 严格计算一个真实系统在特定温度、压强下的自由能是近年来该领域理论方法发展的前 沿. 自Mermin 提出有限温度密度泛函理论后, 在电子结构层面, 弱关联系统中人们就其在对自由能贡献的描 述已相对完善, 但在原子核运动的描述上, 热运动与量子运动的非简谐项却总被忽视. 本文将路径积分分子 动力学与热力学积分结合, 对300 GPa 下氢晶体 结构中原子核热涨落与量子涨落对自由能的影响进行 了分析. 发现在100 K 核量子涨落非简谐项的贡献约为15 meV 每原子, 远大于不同结构间静态焓的差别. 该 研究提醒人们简谐近似在核量子效应描述中可能存在的不准确性(即使在低温下).