毕业设计（论文）PPT答辩-基于tersoff势金刚石表面粒子作用势的拟合（全套设计）.pptx

,基于tersoff势金刚石表面粒子作用势拟合,姓名：,学号：0964103326,班级：机械093,专业：机械设计制造及其自动化,指导老师：老师,1、题目的解析：、什么是tersoff势、作用势的比较、本课题研究意义,2、综述：、tersoff势、金刚石、拟合,3、拟合过程和结果：、建模、晶格常数的拟合、表面粒子的拟合,基于tersoff势金刚石表面粒子作用势拟合,、什么是tersoff势：,、概论：tersoff势是半经验多体势，是一种键级势其最原始的解析表示形式是由Abell根据化学赝势理论导出的。,、tersoff势总的表达式：,、tersoff势参数：,1、题目解析,（3）、各个多体系-共价势的比较,、本课题研究的意义,、分子动力学仿真基础是作用势，作用势的准确精度决定了整个仿真的精度,、利用teroff势计算出来的晶格常数与实验值拟合以及tersoff势计算出来的表面粒子吸附能与第一性原理计算得出的吸附能进行拟合，这对将来的我们对仿真金刚石及碳族元素具有很重要的意义,、tersoff势,（2-1）,（2-2）,（2-3）,其中E是结合能，Ei是体系中第i个原子对体系结合能的贡献部分,Vij的值是要受到i原子所处的局域环境影响的,是i原子与j原子间的距离,分别为排斥项和吸引项,2、综述,（2-5）,（2-4）,截断处的力为无穷，从而可能会使得模拟进行的不顺利。S是截断半径。则近邻列表中的截断半径应取众S中的最大者。,设g为,的函数，即；,对相互作用限定在最近邻之内。由于不连续的截断会使得,这是键级项，它依赖i原子所处的局域环境，并能反映出tersoff势的多体性质,一般情况下：,上式中的,以便描述由数个性质差别很大的原子构成的系统。,的引入使得tersoff势具有更大的灵活性，,（2-6）,（2-7）,金刚石属于立方晶系,晶体的空间为,晶格参数。C一C键的键长,C一C一C的键角,、金刚石的结构,立方金刚石,六方金刚石,、金刚石,、拟合,拟合分为两种：一、晶格常数的拟合，将tersoff势作为作用势计算得出的结果与实验得出的结果进行拟合。二、表面粒子的拟合，将tersoff势计算得出的结果的差值与第一性原理计算得出的结果的差值进行拟合。,拟合的要求：在拟合过程中如果拟合的结果误差过大时，我们可以通过调整tersoff势的参数，使其计算得出的结果在拟合时符合要求。,、建模,这是由97个原子组成的金刚石表面粒子的模型,模型的长=7.134、宽=7.134、高=10,3、拟合过程和结果,、晶格常数的拟合,、晶格常数的拟合表,查看资料有,使其更接近实验值，当,，系统能量达到最小值时，,晶格常数为3.407，我们可以通过调整,，经计算系统能量达到最小时,晶格常数为3.57，,拟合的结果为0.08%,这个拟合结果是符合要求的，,当,时,有最小能量为：-18.4122,、晶格常数计算结果图,、表面粒子的拟合,、表面粒子图如下：,位置1,位置2,位置3,位置4,坐标为：（3.567，3.567,10.701）,坐标为：（2.675,2.675,10.701）,坐标为：（1.784,3.567,10.701）,坐标为：（2.675,4.459,10.701）,、表面粒子的拟合表格：,表一：第一性原理计算的吸附能：,根据资料给出的参数：当A=1.4936时，基于tersoff势计算出来的结果如下表所示：,通过调整：当A=1.4536时，基于tersoff势计算出来的结果如下表：这里仅调整A,通过调整tersoff势的参数，使tersoff势计算出来的差值与第一性原理计算出来的差值接近，举例如下：,同时调整A和B.当A=1.3536，B=3.463时，基于tersoff势计算的结果如下表所示：,、拟合结果如下表所示：,结论,1、通过调整tersoff势参数，当,此时拟合的误差为0.08%5%，,是比较理想的,2、通过调整tersoff势的参数，当A=3.3536，B=3.463时，拟合的结果是：差值1：完全拟合，差值2：3.3%5%,不太理想。,展望,1、我们仅对晶格常数和表面粒子进行拟合还不够，还应对力学常数进行拟合,2、拟合出来的tersoff势参数没有应用，应把拟合出来的参数进行应用,3、无论是分子动力学还是tersoff势都应需要解决原子力，但是求解原子力的公式还