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低温量子クラスターの量子ダイナミクス・シミュレーションの研究

低温量子团簇的量子动力学模拟研究

基本信息

批准号：
09216215
负责人：
衣川健一
金额：
$ 0.64万
依托单位：
Nara Women's University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
财政年份：
1997
资助国家：
日本
起止时间：
1997 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

径路積分セントロイド分子動力学(CMD)シミュレーションの運動方程式(定温規準振動CMD法)、数値積分アルゴリズム、およびCMDシミュレーションのためのプログラムを開発した。さらに、リチウム原子1個をドープしたパラ水素クラスター(パラ水素分子は13、55、180個)に対して、2.5Kおよび4.0KでCMDシミュレーションを行い、その構造と実時間ダイナミクスを調べた。CMDで計算されたセントロイドのトラジェクトリーをもとに、平均二乗変位、速度自己相関関数のパワースペクトルを解析した。その結果、2.5Kですでに、13個のクラスターは融解し、バルク液体と同様の分子拡散を呈していることがわかった。しかし、一般に古典極限での系はこれらの温度では融解しなかった。核の量子化により零点振動によってセントロイドの感じる有効ポテンシャルが浅くソフト化することがわかった。量子化した系が古典系よりも融解しやすい理由はこの有効ポテンシャルの変化であることもわかった。また、セントロイドの速度自己相関数関数のパワースペクトル(フォノンの状態密度)からは、量子化によってスペクトルが著しくレッド・シフトし、有効ポテンシャルのソフト化に対応していることがわかった。また、180個のクラスターでは表面融解が起こるものの、クラスター内部はこれらの温度では融解せずにコアが生成していて、このコアから生じるフォノンの振動数は、バルクの個体のパラ水素の典型的なフォノンの振動数の観測値に一致した。また、クラスターは一般にサイズが大きくなるほど融解しにくくなることや、リチウム原子はクラスターの表面に付着される傾向があることもわかった。

The equation of motion of path integral molecular dynamics (CMD) system (constant temperature quasi-vibration CMD method), numerical integral theory and CMD system are developed. In addition, there is one atom in the molecule (13, 55, 180 molecules), and the CMD structure is adjusted at 2.5K to 4.0K. CMD is used to calculate the number of parameters, average binary parameters, and the number of parameters related to speed. As a result, at 2.5K, 13 molecules were dissolved, and the same molecules were dispersed. The classical limit of temperature is melting. Nuclear quantization is the first step in the process of vibration detection. The quantum system is a classical system, and the reason for this is that the quantum system is a classical system. For example, the speed of the vehicle is related to the number of vehicles, and the number of vehicles. The vibration number of the 180 samples is consistent with the measured value of the vibration number of the typical sample of the sample. The main reason for this is that we are not going to be able to do anything about it.