金和银的晶格反演势的构建及应用

摘要

如何确定精确的原子间作用势一直是模拟计算的重要基础问题.以面心立方金属金和银为对象,采用第一性原理方法,分别得到金和银的晶格内聚能-原子距离曲线及基态原子能曲线.根据陈-莫比乌斯(Chen-M-bius)晶格反演理论和自编程序,得到了精确的反演对势曲线.对该曲线进行拟合,通过比较不同势函数的拟合结果,提出了双指数型的势函数解析式,并得到具有全局性且高精度的拟合效果.为了验证反演势的有效性,利用反演势结果计算了金和银的声子谱并与Sutton-Chen提出的嵌入原子势和第一性原理计算得到的声子谱做比较.分析表明,反演势能够合理反映原子间的相互作用.最后,利用得到的结果,计算了金和银的热膨胀系数和弹性模量等物理量,计算结果与实验数据基本符合,表明构建的金和银的反演势是准确有效的.