几何构型不同的na团簇碰撞动力学研究

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1、第#!卷第!期"$$"年!月物理学报Q5L-#!，)5-!，3*7R*6S，"$$"!$$$8&"($M"$$"M#（!$!）M$$&!8$#N0GN?KOP/0NP/)/0N#"$$"0<=7-?

2、理所，兰州%&$$$$）（"$$!年’月!(日收到；"$$!年%月!"日收到修改稿）采用距离相关紧密束缚的分子动力学模型，在不同碰撞能量以及不同的碰撞参数下，研究了两种构型的)*+（"!），)*（+&!）与)*,团簇间的碰撞-讨论了反应机制的变化，即全融合、深度非弹、非弹性碰撞过程-结果表明：构型不同的团簇与相同的靶碰撞显示了不同的特征-低能时)*（+&!）易融合；./0反应时，易于形成大的团簇-关键词：)*团簇，原子团簇碰撞，紧束缚模型#$%%：&!"$0456789::;7<;=>;6势能面"?

3、，它是通过距离相关的!引言紧束缚的单电子哈密顿量本征值的和来确定的，即@B，#A"#$%&$&%随着量子测量手段的改进，使我们能够获得有$，%（$）（"）关量子行为的实验结果-团簇物理学科的发展有力#$$A#$$B#$$"地证实了这一点-研究原子团簇可提供量子体系更*"(（)$’）A"｛!(（()$’）C，（!）加丰富的信息，而在量子理论趋向经典极限时，量子’#$#&+C#&(（$）（"）特征是原子和原子核体系所难以提供的-因此，理论#$%A#$%B#$%A*(（()$%）和实验对团簇的研究都有了不

4、少工作［!—#］-对团簇*（)）*（)）!·!"($’"(%’$’%’C"D，（"）的研究目前所采用的理论为在局域密度近似下，利’#$，%#&+C#&(E!$’EE!%’EB其中&和&分别是F轨道上$基和%基的产生和用分子动力学与密度泛函理论相结合的方法-在此$%湮没算符-矩阵元#是通过用&F轨道做基并包括框架下可以研究团簇的动力学行为，发现了一些与$%核物理中类似的现象，如融合（聚合）、深度非弹、准&:轨道微扰的距离相关的量-三个函数!(（()），弹性碰撞，相应的特征可以通过动力学模拟得到-但*(

5、（()）和*"(（)）分别对应原子间距离为)时的离子由于团簇体系中电磁相互作用的长程性，使得团簇8离子斥力，FCF和FC:的转换积分，所用参数见!的动力学行为有别于原子和原子核体系，如几何构文献［+］-［+—,］型不同的团簇碰撞所产生的现象-本工作将研究团在..G48H.计算中，对初态团簇中的每一簇的动力学行为，主要研究两种不同几何构型的碱个钠原子，坐标空间的位置和其具有最低能量的基金属团簇)*与)*的非对称碰撞过程-对不同体态位置相同-初始时，入射弹团簇和碰撞靶团簇相距+,系的碰撞虽有研究，但几何

6、构型不同的碰撞并不约’$&（$45<6半径&$A$I$#"(7>），此时两者之间无多见-相互作用-在动量空间，初始时每一个团簇给一个热激发，原子随时间演化满足哈密顿方程""模型,$"J$AC-$"+，（&）其中"是456789::;7<;=>;6热能面，,和"分别+$$在计算团簇的动力学过程中，要确定团簇的是第$个原子的质量和坐标-能量方程由K;LL>*778!国家重点基础研究规划项目（批准号：（(%&）1!((($+’#$(）、国家自然科学基金（批准号：%((%$!"!）和江苏省教委基金（批准号：

7、$$234!’$$!$）资助的课题->1物理学报0+卷!"#$%&$定理给出，即团簇形成阶段2碰撞前弹靶进行1...,-热化（准备阶!!!#$’!〈!"(!)%(!"〉，（*）段），热化温度接近.D2实验室系中，碰撞起始时，给""在碰撞过程中，时间步长为+,（-+,-’+./+0-），热化时弹靶加入相对碰撞能量#47EF’.A.10"BG52有了初始间取为1...,-2而体系的总能量#、势能#和动能的速度，团族相互靠近（6’1...,-—*?..,-），由于此34时没有相互作用，势能动能、相对动能为

8、常数，温度#5的关系为1不变2随着弹靶靠近，在6’*?..,-—0>..,-，两者之$"#3’#46#5，#5’!1&2（0）间开始发生相互作用，一部分初始动能转变成体系""靶、弹动能#由相对动能#和热能#组成的内能，导致体系的温度升高2但由于初始的相对动57"839#5’#7"86#39，能还不足以克服团簇的位垒，因此随着弹、靶的质心接近，相互作用的结果使它们成为一个大团簇@&+1+*#7"8’*&(!’"/!$()2（:）的复合体系2弹、靶相互作用使体系的热能增大