蒙特卡洛模拟金属Ag的饱和蒸汽压

周 佳， 耿 珺

(1.武汉大学 动力与机械学院， 武汉 430072； 2.国核(北京)科学技术研究院有限公司， 北京 102209)



周 佳1， 耿 珺2*

(1.武汉大学 动力与机械学院， 武汉 430072； 2.国核(北京)科学技术研究院有限公司， 北京 102209)

采用金属银的嵌入原子模型(EAM)，利用蒙特卡洛方法(MC)方法，在正则系综(NVT)系综下，计算了银从1 700 K到2 300 K的饱和蒸气压，并和实验所测得的蒸汽压计算公式进行了对比.计算结果表明所有温度下的模拟结果与实验测量的饱和蒸汽压误差均在30%以内，验证了EAM势能可以定性符合银的饱和蒸气压，也证明了银的EAM模型可以拓展到气态的模拟.

饱和蒸汽压; 蒙特卡洛模拟; 分子动力学; 相平衡

Daw和Baskes[2]针对有效介质理论和准原子理论存在的缺陷，提出了嵌入原子模型(Embedded Atom Method， EAM) .假设每一个原子皆为嵌入其他局部原子组成晶格中的客体，嵌入原子能即为嵌入该处的前后的能量之差，这个能量差是由平均电子密度决定的[3].最先使用这种方法来对纯元素的过渡金属相关性质进行计算，包括结构和热力学性能，表面和晶界性能[2]，后EAM势能推广到了Ni-Al为代表的几种fcc合金中[4-7]计算其热力学性能以及拉伸性能，众多结果表明EAM模型还能应用到液态的计算中计算其原子输运性能[8].通过Johnson的截断修正[9]，EAM模型也十分成功的描述了bcc与hcp金属的热力学和及拉伸性能[10-12]，另外还有基于该方法构造的表面分析型模型计算[13].至今，基于EAM方法的气液态研究较少，目前未见登载的使用该模拟方法计算饱和蒸汽压的文献.本文……