毕业设计（论文）-基于tersoff势金刚石表面粒子作用势的拟合（全套设计）

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1、摘要为了介绍tersoff势作为作用势研究金刚石表面粒子。这里介绍了金刚石的结构和性质、简介了tersoff势的研究背景、表达公式和应用。着重介绍了tersoff势作为作用势对金刚石表面粒子的晶格常数、表面粒子的拟合。利用C++语言进行编程，分别编写了模型、表面粒子、晶格常数等的程序，在基于tersoff势作为作用势的条件下计算晶格常数、表面粒子的吸附能等。实现了晶格常数与实验值的拟合以及基于tersoff势计算下表面粒子的吸附能的计算值与第一性原理计算下表面粒子的吸附能的计算值的拟合。tersoff势是半经验多体势，是一种键级势(用以描述键之强弱，具体说来，如果与

2、某个原子相近邻的原子增多，则该原子与其它原子间所成的键就会减弱)，其最原始的解析表示形式是由Abell根据化学赝势理论导出的。表面粒子的拟合是首先根据第一性原理计算得出金刚石表面粒子的吸附能（如表4-1的数据所示），计算其差值。接着用所建立的表面粒子的模型，基于tersoff势作为作用势计算得出金刚石表面粒子的吸附能（如表4-2）的数据，计算其差值。再对差值进行拟合。拟合的结果为：差值1:完全拟合、差值2：3.3%<5%、差值3：21.8%>5%。从而可以看出基于tersoff势计算出来的表面粒子的系统总能和第一性原理计算出来的表面粒子的系统总能可以进行拟合。晶格常

3、数的拟合是首先用所建立的晶格常数的模型，基于tersoff势作为作用势计算出晶格常数的值，再将该值与晶格常数的实验值进行拟合，拟合的结果为：当3.67、2.28、晶格常数为3.57时，拟合误差是0.08%<5%.拟合的结果在误差范围之内，所以结果可取，而且比较的精确。II关键词：tersoff势；拟合；金刚石；IIAbstractInordertointroducetheTersoffpotentialasthepotentialofthesurfaceofdiamondparticles.Itintroducesthestructureandpropertieso

4、fdiamond,theresearchbackground,theexpressionformulaandapplicationofTersoffpotential.FocusesontheTersoffpotentialasthefittingpotentialonparticlesurfaceofdiamondlatticeconstant,thesurfaceparticle.TheuseofC++programminglanguage,compilethemodel,surfaceparticle,latticeconstantsandotherproce

5、dures,basedonTersoffintheadsorptionpotentialasthepotentialforthecalculationoflatticeconstant,surfaceparticleenergy.ThefittingoflatticeconstantsandexperimentalvaluesandcalculatedadsorptionsurfaceparticlecanbecalculatedbasedontheTersoffpotentialvaluefittingcalculationandfirstprinciplesur

6、faceparticleadsorptionenergyvalues.TheTersoffpotentialisasemi-empiricalmany-bodypotential,isakindofbondorderpotential(usedtodescribethebondingstrength,specifically,ifthenearestneighborwithanatomisincreased,thekeywillbetoatomsandotheratomsweakened),analysisofitsmostprimitiveformisderive

7、dbyAbellaccordingtothetheoreticalchemistrypseudopotential.Thefittingsurfaceparticleisfirstcalculatedaccordingtotheadsorptionoffirstprinciplesthatparticlediamondsurfaceenergy(asshownintable4-1data),calculatethedifference.Thenusethesurfaceparticleoftheadsorptionmodel,basedonTersoffpote