光學(xué)薄膜的形成ppt課件-資料下載頁
2024-12-08 03:21本頁面
【正文】 動(dòng)量 ， 即得到在相空間的軌跡 ， 從而得到體系的靜態(tài)和動(dòng)態(tài)性質(zhì) ， 進(jìn)而得到體系的宏觀性質(zhì) 。 實(shí)例：納米磁性薄膜的分子動(dòng)力學(xué)模擬 薄膜的形成 —— 薄膜形成過程的計(jì)算機(jī)模擬 基本假設(shè)： 1. 在二維情況下 ， 即薄膜的厚度相比面積而言可忽略 。 2. 所有的分子團(tuán)簇的形狀假定為圓形 。 3. 在 LJ勢(shì)的前提下 ， 忽略排斥作用 ， 只有吸引作用 。 4. 在某次模擬薄膜生長(zhǎng)的過程中 ， 沒有外界的分子團(tuán)簇供給 。 5. 只考慮最近鄰相互作用 。 薄膜的形成 —— 薄膜形成過程的計(jì)算機(jī)模擬 1. 本模型模擬的是納米磁性薄膜的生長(zhǎng)過程，主要是在二維的平面上粒子數(shù)一定，溫度恒定，壓強(qiáng)不變的條件下系綜的模擬。在模擬過程中，將粒子理想化地看成是理想的剛性小球，在二維平面上即為圓形。 本模型的建模過程 : 2. 模擬的初始條件：在模擬的初始態(tài)，認(rèn)為在 200*200像素的坐標(biāo)平面內(nèi)隨幾分布了 N（ 100） 個(gè) 點(diǎn) 。剛性小球的半徑也是在 5nm范圍內(nèi)隨機(jī)產(chǎn)生的分布。（用一個(gè)象素表示 1nm） 3. 小球的相互作用勢(shì)為 LJ勢(shì)，為了簡(jiǎn)化，不考慮排斥作用，只考慮了吸引作用，且只考慮最近鄰原子間的相互吸引來決定系統(tǒng)的能量，所以兩個(gè)團(tuán)簇是相向運(yùn)動(dòng)的。 薄膜的形成 —— 薄膜形成過程的計(jì)算機(jī)模擬 4. 模擬過程中 ,為了問題的簡(jiǎn)化及編程的實(shí)現(xiàn) ， 兩個(gè)大小任意的分子團(tuán)簇在體積 （ 二維下模擬時(shí)為面積 ） 相等的情況下相遇時(shí)將合二為一 ， 而且運(yùn)用了 Monte Carlo方法 。 5. 在合并的過程中 ， 有 Monte Carlo 過程來決定是否合并為單個(gè)分子團(tuán)簇 ， 這通過計(jì)算轉(zhuǎn)換概率 w來實(shí)現(xiàn) ， 在 Monte Carlo 過程中 ， 由于現(xiàn)在模擬能力的限制 ， 無法計(jì)算出能量變化量 ， 所以先假定能量變化量為已知的常數(shù) ， 根據(jù)能量最低原理計(jì)算 ！ 6. 分子及分子團(tuán)簇在合并過程的運(yùn)動(dòng)有分子動(dòng)力學(xué)中的 LJ對(duì)勢(shì)來決定 。 同時(shí)將合并的過程時(shí)序上離散為一定間隔的步長(zhǎng) .在每一個(gè)離散態(tài)上觀察分子及分子團(tuán)簇的狀態(tài) 。 薄膜的形成 —— 薄膜形成過程的計(jì)算機(jī)模擬 7. 分子作用勢(shì)的選取：引用的是 LJ勢(shì) ， 主要考慮到在本次的模擬中 ， 由于計(jì)算和程序能力的限制 ， 我們模擬的n100個(gè)點(diǎn)的情況 。 所以在模擬的二維平面上可以看成是很稀薄的分子分布 ， 這正好符合 LJ勢(shì)的適用范圍；可以得到相對(duì)簡(jiǎn)單的勢(shì)函數(shù)形式 ， 簡(jiǎn)化了程序和計(jì)算 。 薄膜的形成 —— 薄膜形成過程的計(jì)算機(jī)模擬 具體的模擬步驟： ? 確定要模擬的分子團(tuán)簇?cái)?shù)目 ， 將分子團(tuán)簇隨機(jī)分布在限定區(qū)域內(nèi) 。 ? 由分子作用對(duì)勢(shì)決定的分子或分子團(tuán)簇間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)開始 ， 小的分子或分子團(tuán)簇向 ? 最近鄰大的分子團(tuán)簇靠近 。 ? 當(dāng)分子或分子團(tuán)簇間足夠接近時(shí) ， 開始向合并的狀態(tài)轉(zhuǎn)變 。 ? 計(jì)算在合并過程 ， 向合并態(tài)轉(zhuǎn)變的轉(zhuǎn)變的概率 w。 ? 由轉(zhuǎn)變概率來決定是否接受改變 。 ? 合并后的分子團(tuán)簇繼續(xù)重復(fù) 24的過程直到達(dá)到穩(wěn)定態(tài) 。 薄膜的形成 —— 薄膜形成過程的計(jì)算機(jī)模擬 具體的模擬步驟： ?確定要模擬的分子團(tuán)簇?cái)?shù)目 ， 將分子團(tuán)簇隨機(jī)分布在限定區(qū)域內(nèi) 。 ?由分子作用對(duì)勢(shì)決定的分子或分子團(tuán)簇間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)開始 ， 小的分子或分子團(tuán)簇向 ?最近鄰大的分子團(tuán)簇靠近 。 ?當(dāng)分子或分子團(tuán)簇間足夠接近時(shí) ， 開始向合并的狀態(tài)轉(zhuǎn)變 。 ?計(jì)算在合并過程 ， 向合并態(tài)轉(zhuǎn)變的轉(zhuǎn)變的概率 w。 ?由轉(zhuǎn)變概率來決定是否接受改變 。 ?合并后的分子團(tuán)簇繼續(xù)重復(fù) 24的過程直到達(dá)到穩(wěn)定態(tài) 。
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