α-对二氯苯与 β-HMX 中温度依赖核四极共振参数的 DFT 计算
材料科学
2019-03-26 v1
摘要
本文提出一种利用密度泛函理论 (DFT) 对观测到的温度依赖核四极共振 (NQR) 谱进行第一性原理预测的方法，并计算了两种分子晶体 (1) α-对二氯苯与 (2) 硝基胺高能炸药 β-HMX (β-八氢-1,3,5,7-四硝基-1,3,5,7-四氮杂环辛因) 在 200 K 至室温范围内 35Cl 与 14N 核的等压温度依赖 NQR 频率。值得注意的是，该方法无需假定分子间势或波函数的形式，无需对内部运动性质或所含化学键有特别认识，且不依赖于晶体结构，因此适用于任何具有实验测定结构数据的周期性固体。对每种物质，利用实验测定的原子位置与晶胞参数制备不同体积的单位晶胞。在每个体积修正的晶胞中，分子动力学 (MD) 模拟生成一组扰动的原子位置，其集合意在表示给定 T,V 下的体系。对 MD 轨迹上生成的每个原子构型，计算各四极核处的电场梯度 (EFG) 张量。运动 EFG 主轴相对平衡方向的转动位移用于对 DFT 计算的静态晶格 NQR 频率施加动态修正，从而得到常压下温度依赖 NQR 谱的第一性原理 DFT 预测。由于同时考虑了热膨胀引起的 V 依赖与内部运动导致的 T 依赖，NQR 那些出了名地依赖模型的温度系数得以完全从头计算。
引用
@article{arxiv.1903.10097,
title = {DFT Calculations of Temperature-Dependent NQR Parameters in {\alpha}-paradichlorobenzene and {\beta}-HMX},
author = {Allen R. Majewski and Chris R. Billman and Hai-Ping Cheng and N. S. Sullivan},
journal= {arXiv preprint arXiv:1903.10097},
year = {2019}
}