大尺寸团簇的结构优化与应用研究

摘要

本论文针对大尺寸团簇的结构优化问题，发展了两种基于格点搜索的优化算法，并应用于大尺寸LJ原子团簇的结构优化研究。介绍了团簇研究的内容、手段和意义，总结了全局优化算法的原理，综述了用于团簇结构优化研究的全局优化算法与近期进展以及不同团簇结构研究的进展。 提出了一种构建Lennard-Jones(LJ)原子团簇构型的几何方法，成功地构建了二十面体、Ino十面体和完整八面体格点。团簇结构的构型转变和转变关节点一直是团簇研究的重要课题。分别基于二十面体和十面体的格点，用贪婪搜索方法分别得到了LJ1001-1610原子团簇二十面体和十面体的最低能量。通过比较具有相同原子数的二十面体和十面体的完整序列，发现了U原子团簇从二十面体向十面体构型转变的规律。此结果对研究团簇结构随尺寸大小的变化规律具有重要的参考价值。

目录

文摘

英文文摘

第一章综述

1.1引言

1.2原子团簇和分子团簇的结构和性质

1.3团簇的实验研究

1.4团簇的理论研究

1.4.1团簇结构优化的理论基础

1.4.2团簇的结构优化算法

1.5团簇的结构研究

1.6研究内容和研究前景

参考文献

第二章基于格点搜索的遗传算法用于大尺寸LJ原子团簇的结构优化研究

2.1引言

2.2方法的建立

2.2.1格点的构建

2.2.2基于格点的遗传算法

2.2.3方法的验证

2.3结果与讨论

2.3.1 LJ310-561原子团簇最优结构的预测

2.3.2 LJ310-561原子团簇的结构特点

2.4结论

参考文献

第三章二十面体LJ原子团簇中心空缺的形成规律研究

3.1引言

3.2研究方法

3.2.1格点的构建

3.2.2基于格点搜索的遗传算法

3.3结果与讨论

3.3.1 LJ561-922原子团簇的优化结构

3.3.2二十面体中心空缺生成能的分析

3.3.3 LJ原子团簇两种二十面体的稳定性分析

3.3.4二十面体的最低能量序列分析

3.4结论

参考文献

第四章LJ562-1000原子团簇的结构分布研究

4.1引言

4.2研究方法

4.3结果与讨论

4.3.1 LJ562-1000原子团簇的优化结构

4.3.2 LJ562-1000原子团簇的结构特点

4.3.3十面体的幻数和生长特点

4.4结论

参考文献

第五章LJ原子团簇从二十面体向十面体的结构过渡研究

5.1引言

5.2研究方法

5.3结果与讨论

5.3.1基于二十面体格点得到的优化结果

5.3.2基于十面体格点得到的优化结果

5.3.3 LJ原子团簇从二十面体向十面体的结构过渡

5.4结论

参考文献

致谢

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