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物理学进展

2000/9/20

第 20 卷 第 3 期 pp.200-334

黄美纯
密度泛函理论 (DFT)作为处理非均匀相互作用多粒子体系的近似方法已经在计算凝聚态物理、计算材料科学和计算量子化学诸多领域取得巨大成功并获得广泛应用。然而它也存在一些被广泛关注的弱点或困难。例如关于激发态问题 ,强关联问题和处理大原子数复杂体系方面的困难。本文将针对DFT在以上三方面的问题 ,评述近年来的主要努力和进展。着重介绍最近发展的含时间密度泛函理论 (TDDFT) ,它有可能发展成为处理激发态问题的标准方法。关于强电子关联体系的处理 ,主要介绍LDA以外的新发展 ,包括LDA ++方法和计及动力学平均场理论的LDA +DMFT方法。最后 ,评述DFT框架内的线性标度Order N算法的物理基础和主要策略。该算法将在处理大原子数复杂体系问题上发挥重要作用。
于 2010/08/26 发布 (20 页)
pp. 200-219  全文: [PDF] 

黄忠; 叶令; 杨中芹; 谢希德
在密度泛函理论框架下的局域密度近似方法 (LDA)能够准确地给出广延态电子体系的基态电子结构 ,是研究复杂体系的电子结构的一种非常成功的方法。由于这种方法不含参数 ,被广泛地用于微观体系的研究。但是 ,在处理的体系中含有局域电子时 ,由于方法的局限 ,给出的结果与光电子谱等试验结果符合得并不好。LSDA +U方法是在局域自旋密度近似的框架下 ,结合模型哈密顿方法 ,对局域电子采用哈伯德模型描述 ,用以改进局域密度近似计算的一种方法。本文利用局域密度近似下的离散变分团簇方法 (DVM )对于内嵌稀土原子的富勒烯Er2 @C82 、Tm @C82 的电子结构进行了第一性原理的计算。对于体系中所含的稀土原子存在强关联的 4f电子 ,在LDA方法计算的基础上 ,考虑 4f电子在位库仑作用 ,用LSDA +U方法研究了上述体系 ,得到了可以和XPS和吸收谱相比较的结果。
于 2010/08/26 发布 (14 页)
pp. 220-233  全文: [PDF] 

李群祥; 杨金龙; 赵瑾; 侯建国; 朱清时
本文简要综述了STM基本理论和模拟方法 ,着重介绍了我们的一些工作 ,构造团簇模型和采用第一性原理方法 (DV LDF) ,模拟出不同取向C60 和它吸附在金属和半导体表面的STM图像 ,理论模拟结果都反映出了STM实验图像的主要特征
于 2010/08/26 发布 (9 页)
pp. 234-242  全文: [PDF] 

傅柔励 和 孙鑫
介绍了近年来有关外电场对高分子中极化子激子影响的研究工作。它们包括 :研究方法 ,外电场注入的或光激发引起的电子和空穴会在高分子中形成极化子激子 ,弱或中等强度电场使极化子激子极化 ,强电场解离极化子激子 ,发现高分子中极化子双激子具有反向极化新性质 ,探讨反向极化这个新的物理现象的物理起因、意义及可能的应用。
于 2010/08/26 发布 (8 页)
pp. 243-250  全文: [PDF] 

王广厚
遗传算法作为一种结构优化方法应用于研究原子团簇的结构和性质 ,具有高效和全局搜索等特点。本文扼要介绍遗传算法基本特征、优化程序和方法。重点讨论我们近年来在应用遗传算法研究碳 60分子聚集超团簇的幻数 ,金团簇有序和无序结构 ,双金属团簇的偏析效应以及过渡金属团簇电磁性质的结构关联等方面所取得的一些结果 ,说明遗传算法与传统优化方法相比确具一定优势 ,以及需要解决的问题。
于 2010/08/26 发布 (25 页)
pp. 251-275  全文: [PDF] 

宋斌; 曹培林
研究原子团簇的结构及其与之相关的物理和化学的性质是当前国际上一个活跃的研究前沿。全势能线性Muffin Tin轨道组合法是目前国际上最先进的第一性原理分子动力学方法之一。本文简要地阐述了全势能线性Muffin Tin轨道组合法的原理 ,以及本研究小组用此方法在半导体原子团簇结构研究中的部分结果。
于 2010/08/26 发布 (15 页)
pp. 276-290  全文: [PDF] 

郑浩平
蛋白质分子电子结构的计算对生命科学和计算机药物设计有重要的科学意义和应用价值 ,但对计算方法和计算机也是巨大的挑战。团簇埋入自洽计算法是近年来发展起来的“第一性原理”、从头计算法。它采用局域化无相互作用单电子模型 ,结合“分块 合拢”技术 ,使计算量大大减少。最近 ,应用该方法 ,对一个真实蛋白质分子 (南瓜种子中的胰蛋白酶抑止因子CMTI I)电子结构的首次“第一性原理”、全电子、全势场、从头计算获得成功。表明生物大分子电子结构的计算在现有计算机条件下已成为现实 ,使从本质上揭开生命奥秘成为可能。本文介绍了上述计算的基本理论、方法和结果。
于 2010/08/26 发布 (10 页)
pp. 291-300  全文: [PDF] 

王骏; 王炜
文中概要地描述了“蛋白质折叠”的问题及其统计研究方法 ,并针对根据氨基酸之间相互作用特性进行的氨基酸和蛋白质简化研究进行了较为细致的论述和讨论 ;并指出通过这样的分析 ,我们不仅可以对蛋白质具体的简化字母表示有一定的了解 ,而且对于我们进一步了解蛋白质序列 结构关系有很大的帮助。
于 2010/08/26 发布 (9 页)
pp. 301-309  全文: [PDF] 

缪强; 忻新泉
本文介绍了第一原理量子化学DV Xα方法在电子光谱的理论计算方面的应用。在三个例子中分别详细讨论了过渡金属原子簇的紫外 可见吸收谱V/UV、X 射线光电子能谱XPS、和XANES的计算 ,应用于MoS4原子簇结构、Cu2 O/Cu表面与 2 氨基嘧啶相互作用模型、和MoS2 导带底部结构分析。根据在不同光谱分析的特点 ,采用相应的计算方案。电子光谱的解析除了在解释光谱现象外 ,能够进一步帮助了解分子或原子簇的结构。
于 2010/08/26 发布 (9 页)
pp. 310-318  全文: [PDF] 

向阳; 龚新高
本文介绍了推广模拟退火方法的基本思想及其统计基础。我们通过一系列标准函数测试了推广模拟退火方法的性能。作为该方法的应用 ,我们研究了Thomson问题和Ni团簇结构。最后 ,探讨了推广模拟退火方法的效率随体系复杂性的变化。
于 2010/08/26 发布 (16 页)
pp. 319-334  全文: [PDF]