铜的反演势的构建与研究

摘要

研究以面心立方金属铜为研究对象,基于第一性原理中的局域密度近似理论(LDA),计算了不同晶格长度下的原子间内聚能并得到其原子内聚能曲线.通过陈-莫比乌斯晶格反演势理论,得到了精确的反演对势曲线.采用不同势函数对该曲线拟合,通过对拟合效果的对比和分析,提出了全局精度较高的双指数型势函数.同时,分别采用第一性原理方法,原子嵌入势(EAM)方法和反演势数据计算了铜的声子谱.比较声子谱曲线发现,曲线的变化趋势是相似的,说明反演势可以合理的反应原子间相互作用.并且反演势方法所需的计算时间明显少于EAM势方法,说明反演势方法在计算量上有明显优势.最后,计算了金属铜的热膨胀系数,弹性模量和格林乃森常数等物理量.计算结果与实验数据基本符合,表明构建的铜的反演势是准确有效的.