王文静 邓 勇 王红玉

(昆明理工大学 冶金与能源工程学院，昆明 650093)

铅是一种具有高导热性和高沸点等特点的惰性金属，在电池、铅管板等领域都有广泛应用。铁是第一行过渡金属中最重要的磁性材料之一，具有高磁矩和高横向弛豫值等特点，因此铁及其氧化物是磁性纳米颗粒(MNPS)的首选成分。近年来的研究结果表明，铅可以与其他元素结合作为自润滑剂，铁因其自身的高反应活性，可以与一些元素结合作为催化剂。此外，铅在材料与冶金领域还被证实具有富集金属的作用，对铅与铁的研究引起研究者的浓厚兴趣。

早期，人们对铅与铁的研究主要在实验层次。然而，铅是有毒物质，在实际实验中，研究者不得不考虑安全性问题，且液态铅会对直接接触到它的包层和结构材料产生严重腐蚀，增加了实验的难度。铁具有高活泼性，这使得在实验中不得不考虑铁的稳定性问题。如果在相关数据参考不充分的情况下仅仅通过实验探索，不仅耗时耗财，所得的结果也充满不确定性。近些年，随着科技的发展，计算机运行速度得到大幅度提升，与实验相关的理论也在研究人员的不懈努力下得到了飞速发展，因此在开展实验前利用计算机模拟对实验过程以及可能获得的结果进行预测成为探索实验过程中常用的手段。目前，在研究反应动力学以及材料科学中，研究者常用的研究手段主要有从头算分子动力学模拟(Ab Initio Molecular Dynamics)、分子动力学模拟(Molecular Dynamics)以及量子化学等理论计算方法，研究的内容涉及到物质的结构、电子性质等方面[1-4]。……