一種改進的動態(tài)格子算法在Au團簇基態(tài)結構預測中的應用.pdf

1、原子團簇是由大量原子在原子間相互作用力的驅動下形成的一個相對穩(wěn)定的聚集體。團簇的多數性質都與團簇內部的原子排列方式有關，確定團簇的最低能量結構是一項重要的基礎性研究。從理論上說，在團簇各原子間的相互作用力已知的情況下，確定其最低能量結構實質上是一個數學問題，即一個多變量函數求最小值的優(yōu)化問題。因此，對Au團簇的最低能量結構的研究必須要進行兩個方面的努力。首先，確定一個可靠的勢能函數，以描述Au原子之間的相互作用力；其次，設計一種有效的算

2、法能在有限時間內獲得Au團簇的最低能量結構，求出Au團簇的最小能量值。
　　此前，人們對Au團簇進行研究經常采用Gupta勢能函數和Sutton-Chen勢能函數。本文采用Gupta勢能函數描述Au原子間的相互作用力。此前已有大批學者和專家提出了各種解決原子團簇結構優(yōu)化問題的方法。其中，具有代表性且有效的方法有：basin-hopping算法，simulate annealing(SA),hierarchical greedy a

3、lgorithm(HGA)，genetic-symbiotic algorithm，heuristic algorithm with surface and interior(HA-SIO)，dynamic lattice searching algorithm(DLS)，simple greedy method with energy-based perturbation and a small population(EP-SGM)及

4、這些算法的變形。
　　本文整合了前人的研究成果，對動態(tài)格子搜索算法作出了一些改進，提出了一個新的算法，通過將該算法應用于Au團簇，找到了許多新的最低能量結構。利用參數一（A=0.11844,B=1,p=10.15,q=4.13）優(yōu)化了原子數N=38-100的Au團簇，其中N=38,55所達到的勢能均優(yōu)于先前的世界最好記錄，且再次發(fā)現(xiàn)Au團簇中有不少非對稱穩(wěn)態(tài)結構；利用參數二（A=0.2061，B=1.79，p=10.229,q=4