冯 梅，叶 超，陈艳燕，周晓艳，吴锋民，陆杭军

(浙江师范大学凝聚态物理研究所，浙江金华 321004)

0 引 言

能源是人类社会赖以生存与发展的物质基础.当今，煤、石油、天然气的储量正在日趋减少，为了防止能源枯竭，科学家们正通过多方面开发高效、清洁的新能源［1-5］.因此，早在20世纪60至90年代，世界主要发达国家就已相继开始了对甲烷水合物(又称可燃冰)的勘探与开发研究.作为非常规清洁能源的重要组成部分，甲烷水合物已经受到了世界各国的重点关注，欧美日韩等国纷纷展开对甲烷水合物的勘探开发工作，我国也已在甲烷水合物领域付出了巨大的努力，未来可燃冰有望成为天然气的“接班人”.虽然甲烷水合物的发现已经有200多年的历史，但是直到最近50年，科学家们才从微观层次上去深入研究其形成机理［6］.由于甲烷水合物的凝结核非常小，而现在的实验手段还无法动态跟踪原子的运动轨迹，因此很难通过实验在原子层次上研究甲烷水合物的形成机制与动力学行为［7］.当前，行之有效的方法是通过分子动力学模拟，模拟甲烷水合物的形成和演化，阐明其中的物理机制［8-9］.另外，利用热激化法开采可燃冰时，由于海底的多孔介质不是集中为“一片”，也不是一大块岩石，而是较为均匀地遍布着，很难收集甲烷气体，所以甲烷在小空间的水环境中的一些性质研究十分重要.

2008年，Hawtin等［10］进行了一系列的甲烷水合物的模拟，初步得到了其形成机理.2009年……