玻璃形成液体其内在结构中的二十面体
2014-08-17李荣娟孙民华郑大宇
哈尔滨商业大学学报(自然科学版) 2014年2期
关键词:结构
李荣娟,孙民华,郑大宇
(1.哈尔滨商业大学能源与建筑工程学院,哈尔滨150076;2.京都大学环境资源工程学院,京都日本6158540;3.哈尔滨师范大学物理与电子工程学院,哈尔滨150025)
玻璃转变液体一直以来都是凝聚态物理研究的重点和难点问题,多年来倍受国内外很多学者的关注[1-6].近年来,人们对于玻璃转变液体的结构理解已经有很大的进步,但关于它的分子构型还没有形成统一定论[7-8].
最近几年,分子动力学(molecular dynamics简称MD)模拟成为研究玻璃转变的一个重要的理论工具.这是由于分子动力学模拟不仅能像实验一样进行各种观察,还可以描述微观的分子运动细节,从而得到材料的结构和性质.
势能曲面(potential energy landscape简称PEL)理论[9-10]是MD模拟中研究玻璃转变行为的一个主要方法[11—15].这是因为 PEL方法能够使玻璃转变液体的分子位置在长时间保持不变,分子就像被冻住一样,从而减少了分析玻璃转变液体结构的难度.PEL是一个复杂的、多维的能量曲面,整个系统中势能大小是根据系统中所有原子构型的变化而定义的[16-17].参考文献[3]给出了 PEL 的图形解释,从他们的图形中我们能看到许多类似盆(basin)的形状,每一个盆中都包含一个能量最小值(局部能量最小值)eIS-L,它对应一个最小的分子构型——内在结构(Inherent Structure简称IS).研究IS的分子构型变化对于理解玻璃转变过程具有十分重要的意义.本文采用分子动力学模拟的方法,利用PEL理论对玻璃形成液体进行研究.同时,对一般液体(typical liquids-没有经过局域能量优化……
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