《鑭系鈣鈦礦型金屬氧化物體系間多體勢函式理論研究》是依託武漢工程大學，由段獻寶擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：鑭系鈣鈦礦型金屬氧化物體系間多體勢函式理論研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：段獻寶
- 依託單位：武漢工程大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
材料基因組計畫的重要內容之一是建立套用於特定體系、具有較高精度的原子間相互作用勢。鈣鈦礦型金屬氧化物體系具有較高的氧化還原性能和較好的熱穩定性，因而在光催化、尾氣催化等領域受到研究者們的關注。然而，由於鈣鈦礦型金屬氧化物體系自身的複雜性，使得一般的勢函式很難準確地描述其性質，從而影響了原子尺度模擬在該體系中的套用。本項目選取幾種催化性能較優的鑭系鈣鈦礦體系作為研究對象，在申請人前期工作的基礎上，通過考慮金屬氧化物體系中所存在的電荷轉移，提出一種新的勢函式模型，即帶電荷轉移的晶格反演修正型嵌入原子法（CT-LI-MEAM），並將其在分子模擬軟體LAMMPS框架下進行實現。然後在此勢函式的基礎上，以第一性原理的計算結果及實驗數據作為輸入，最佳化所選鑭系鈣鈦礦體系的勢參數。更進一步，在獲得最佳化勢參數的前提下，使用跨尺度模擬方法研究這些體系的構效關係，為實驗設計提供理論支撐。
結題摘要
本項目圍繞分子動力學研究中最關鍵的技術——勢函式，旨在開發出具有高精度的勢函式。本項目的主要研究內容包括以下幾個方面：1、對晶格反演修正型原子嵌入勢模型進行擴展，使其能夠精確地描述晶體結構為面心立方的金屬體系，同時最佳化了8種典型的過渡族FCC金屬的勢參數，並計算了相關的物理性質；2、基於JN模型發展了可描述Ta-He體系的勢函式；從熱力學的角度研究了He的各種團簇在Ta晶格中的遷移特點，提出了遷移機理；3、對傳統的遺傳算法進行改進，提出了一種新的、可快速最佳化納米顆粒穩定構型的新算法，同時使用該算法完成了不同形狀、尺寸和配比的Pd-Ag納米顆粒的最佳化，並研究了這些納米顆粒的熔化特性。
