高压下液态硝基甲烷的分子动力学模拟

• 作者: 刘红 赵纪军 郭永新 魏冬青 龚自正
• 来源期刊: 高压物理学报
• 关键词: 高压 含能材料 硝基甲烷 分子动力学模拟 Car-Parrinello方法 热力学性质
• 年，卷（期）: 2004,（4）
• 页码范围: 319-327
• 页数: 9页
• 分类号: O521.21
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.1000-5773.2004.04.006

摘要

对高压下液态硝基甲烷的性质进行经典和基于第一性原理计算的Car-Parrinello分子动力学(CPMD)模拟.利用经典势的分子动力学(MD)模拟研究了高压压缩状态下液态硝基甲烷的结构和热力学性质,得到了高达14.2 GPa压力下的理论Hugoniot数据.对于一些热力学函数,如总能和粒子速度,经典势模拟给出了很好的总趋势,基本特征和实验观测一致.但是在给定的密度下,经典模拟预言的Hugoniot压力偏高.在几个选定的密度下,进行了CPMD模拟,得到了二体相关函数、速度自相关函数、振动光谱和其它的热力学性质,并与经典模拟结果进行了比较.对二体相关函数的分析表明经典势的短程部分的刚性可能太强,从而导致了比实验值高的理论压力值.对于某些二体相关函数,CPMD模拟和经典模拟结果差别很大,可以归结为量子效应.当压力增高时,量子模拟得到的振动光谱向高频部分移动的现象与实验观测相符合.