应用物理学——过冷态水表面性质的分子动力学研究

摘要

采用SPC／E和TIP4P两种势函数，分子动力学模拟了228-293K温度范围内水的表面性质．模拟结果表明，表面张力随温度的降低而增大．当温度低于273K时，表面张力的温度系数开始缓慢升高，但在228K附近没有观察到类似某些体热力学参量的奇异发散行为，这与实验结果相一致．与实验测量值比较，SPC／E势函数的模拟结果符合较好，而TIP4P势低估了表面张力．造成这种差异的主要原因可能是SPC／E势较好地描述了过冷态水的表面结构．在表面水分子的方向分布模拟中，SPC／E势下的水分子表现出更强的方向有序性，而且表面势也比TIP4P势下的相应值高．图5表1参21