2017-CMS-02-势函数-2 [兼容模式].pdf

原子间相互作用势 年年 0. 引 言 化学键合的分类与强度 键合类型键合类型 结合能结合能 离子键 5-10 eV 共价键共价键 44-88 eVeV 金属键 1-9 eV 氢键氢键 0.10.1-0.50.5 eVeV 范德瓦尔斯键 0.02-0.3 eV 原子间相互作用势的基本概念 原子间相互作用势是所有原子模拟的基础，原子间相互作用 势的精确与否将直接影响着模拟结果的准确性，而计算机模 拟所需要的计算机机时则取决于势函数的复杂程度。 如果从第一原理出发，对某一材料进行完全的量子力学处理， 不仅在计算方法上存在一定的困难不仅在计算方法上存在一定的困难，而且难以进行全面的计而且难以进行全面的计 算模拟（受时间和空间尺度限制）。 在一定的物理模型的基础上发展相应的原子间相互作用势， 进而研究分子与凝聚态物质的性质和不同状态下的行为，成 为研究中一种必要的研究手段。 早期的相互作用势多数是早期的相互作用势多数是一些纯经验拟合势些纯经验拟合势，近年来人们通近年来人们通 过基本电子结构的理论计算，发展一些半经验的“有效势”。 势函数的一般性质 u r dd (( )) f r 力函数 ( ) − dr d ( ) u r 平衡位置 r 0 0 dr 0 2 最大有效位置 d u(r) 0 ddr 22 rmm 1 N N 内能内能 UU((rr)) ∑∑∑∑ uu((rr )) 2 ij i 1 j=≠i ∂∂ U 压强 P =−