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平面团簇稳定结构的蒙特卡罗树搜索

何长春 廖继海 杨小宝

平面团簇稳定结构的蒙特卡罗树搜索

何长春, 廖继海, 杨小宝
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  • 以平面团簇为例提出了一种结合结构识别和蒙特卡罗树技术搜索稳定结构的新方法.体系原子之间的相互作用由两类模型势能函数来描述:Lennard-Jones二体势函数与基于Lennard-Jones势的三体势函数.考虑可能的三角晶格碎片作为候选结构,引入编号策略对结构进行快速识别,并运用蒙特卡罗树搜索研究稳定结构随着原子数增大的演化过程;对于能量较低的候选结构,进一步采取局域优化来获得对应体系的稳定结构.计算表明,Lennard-Jones二体势函数对应的三角晶格团簇更稳定;在特定的参数下,三体势函数对应的六角晶格团簇更稳定.结合结构识别和蒙特卡罗树搜索可以对候选结构空间进行高效扫描,在较短时间内更容易搜索到稳定的团簇结构,并可以与第一原理计算结合实现材料的结构预测.
      通信作者: 杨小宝, scxbyang@scut.edu.cn
    • 基金项目: 国家自然科学基金(批准号:11474100)和中央高校基本科研业务费(批准号:2017MS119)资助的课题.
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出版历程
  • 收稿日期:  2017-04-07
  • 修回日期:  2017-06-18
  • 刊出日期:  2017-08-20

平面团簇稳定结构的蒙特卡罗树搜索

  • 1. 华南理工大学物理与光电学院, 广州 510640
  • 通信作者: 杨小宝, scxbyang@scut.edu.cn
    基金项目: 

    国家自然科学基金(批准号:11474100)和中央高校基本科研业务费(批准号:2017MS119)资助的课题.

摘要: 以平面团簇为例提出了一种结合结构识别和蒙特卡罗树技术搜索稳定结构的新方法.体系原子之间的相互作用由两类模型势能函数来描述:Lennard-Jones二体势函数与基于Lennard-Jones势的三体势函数.考虑可能的三角晶格碎片作为候选结构,引入编号策略对结构进行快速识别,并运用蒙特卡罗树搜索研究稳定结构随着原子数增大的演化过程;对于能量较低的候选结构,进一步采取局域优化来获得对应体系的稳定结构.计算表明,Lennard-Jones二体势函数对应的三角晶格团簇更稳定;在特定的参数下,三体势函数对应的六角晶格团簇更稳定.结合结构识别和蒙特卡罗树搜索可以对候选结构空间进行高效扫描,在较短时间内更容易搜索到稳定的团簇结构,并可以与第一原理计算结合实现材料的结构预测.

English Abstract

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