基于虚拟实验平台的C60光裂解反应模拟-重庆邮电大学学报.PDF

第２０卷第５期 重庆邮电大学学报（自然科学版） Ｖｏｌ．２０　Ｎｏ．５ ２００８年１０月 ＪｏｕｒｎａｌｏｆＣｈｏｎｇｑｉｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＰｏｓｔｓａｎｄＴｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ（ＮａｔｕｒａｌＳｃｉｅｎｃｅＥｄｉｔｉｏｎ） Ｏｃｔ．２００８ 基于虚拟实验平台的Ｃ６０光裂解反应模拟 １ ２ 李鸿健 ，田海江 （重庆邮电大学 计算机学院，重庆４０００６５；２．重庆邮电大学 学报编辑部，重庆４０００６５） 摘　要：Ｃ６０具有特殊结构。其结构对称，电子结构简单，在强激光照射下具有极快的反应。基于半经典动力学模 型和ＭＰＩ并行接口，构建了能够模拟激光化学虚拟实验的ＳＭＰ集群平台。利用虚拟实验平台模拟Ｃ６０在脉宽为 ８０飞秒（ｆｓ）的激光脉冲激发下产生的光裂解反应。通过计算机模拟研究表明，Ｃ６０在强激光照射下产生Ｃ，Ｃ２，Ｃ３ 等产物，与实验结果的对比表明，该平台能够真实地重复实验结果，并能够利用该平台研究不同强度激光参数对 Ｃ６０光裂解反应产物的影响，得到许多实验上无法获得的细节。 关键词：虚拟实验室；激光控制化学反应；半经典动力学近似；光化学反应 中图分类号：ＴＰ３９１．９　　　　　　　　　文献标识码：Ａ 文章编号：１６７３８２５Ｘ（２００８）０５０６１４０３ ＲｅｓｅａｒｃｈｏｎｐｈｏｔｏｆｒａｇｍｅｎｔａｔｉｏｎｏｆＣ６０ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｂａｓｅｄｏｎｖｉｒｔｕａｌｌａｂｏｒａｔｏｒｙ １ ２ ＬＩＨｏｎｇＪｉａｎ，ＴＩＡＮＨａｉＪｉａｎｇ （１．ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＣｏｍｐｕｔｅｒＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ＣｈｏｎｇｑｉｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＰｏｓｔｓａｎｄＴｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ，Ｃｈｏｎｇｑｉｎｇ４０００６５，Ｐ．Ｒ．Ｃｈｉｎａ； ２．ＥｄｉｔｏｒｉａｌＢｏａｒｄｏｆＪｏｕｒｎａｌｏｆＣｈｏｎｇｑｉｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＰｏｓｔｓａｎｄＴｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ，Ｃｈｏｎｇｑｉｎｇ４０００６５，Ｐ．Ｒ．Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｃ６０ｈａｓｔｈｅｐａｒｔｉｃｕｌａｒａｎｄｓｙｍｍｅｔｒｉｃｓｔｒｕｃｔｕｒｅａｎｄｔｈｅｓｉｍｐｌｅｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓｔｒｕｃｔｕｒｅ．Ａｆｔｅｒｓｔｒｏｎｇｌａｓｅｒｓｈｉｎｅｄ，ｉｔ ｃａｎｒｅｓｐｏｎｓｅｆａｓｔ．ＢａｓｅｄｏｎｓｅｍｉｃｌａｓｓｉｃａｌｄｙｎａｍｉｃｓｍｏｄｅｌａｎｄＭＰＩｐａｒａｌｌｅｌｉｎｔｅｒｆａｃｅ，ａｎＳＭＰｃｌｕｓｔｅｒｗｈｉｃｈｃａｎｓｉｍｕｌａｔｅ ｐｈｏｔｏｆｒａｇｍｅｎｔａｔｉｏｎｗａｓｃｏｎｓｔｒｕｃｔｅｄ．ＴｈｅｆｒａｇｍｅｎｔａｔｉｏｎｄｙｎａｍｉｃｓｏｆＣ６０ｉｒｒａｄｉａｔｅｄｗｉｔｈｉｎｔｅｎｓｅｌａｓｅｒｐｕｌｓｅｓｄｕｒｉｎｇ８０ｆｅｍ ｔｏｓｅｃｏｎｄｗａｓｓｉｍｕｌａｔｅｄ．ＳｉｍｕｌａｔｉｏｎｒｅｓｕｌｔｓｈｏｗｓｔｈａｔｔｈｅｏｕｔｐｕｔｓｏｆｔｈｅｆｒａｇｍｅｎｔａｔｉｏｎｄｙｎａｍｉｃｓｏｆＣ６０ａｒｅＣ，Ｃ２ａｎｄＣ３． Ｔｈｅｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｒｅｓｕｌｔｉｓａｃｃｏｒｄｗｉｔｈｔｈｅｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｒｅｓｕｌｔ．Ｔｈｉｓｔｅｃｈｎｉｑｕｅｃａｎｂｅｕｓｅｄｆｏｒｔｈｅｒｅｓｅａｒｃｈｏｆｔｈｅｉｎｆｌｕｅｎｃｅｏｆ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｌａｓｅｒｐａｒａｍｅｔｅｒｓｏｎｔｈｅｏｕｔｃｏｍｅｓｏｆｐｈｏｔｏｆｒａｇｍｅｎｔａｔｉｏｎｏｆＣ６０，ａｎｄｉｔｐｒｏｖｉｄｅｓｍａｎｙｄｅｔａｉｌｓｔｈａｔｃｏｕｌｄｎｏｔｂｅｏｂ ｓｅｒｖｅｄｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌｌｙ． Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｖｉｒｔｕａｌｌａｂｏｒａｔｏｒｙ；ｌａｓｅｒｃｏｎｔｒｏｌｏｆｃｈｅｍｉｃａｌｒｅａｃｔｉｏｎ；ｓｅｍｉｃｌａｓｓｉｃａｌｄｙｎａｍｉｃｓｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ；ｐｈｏｔｏｃ