硬球晶体中的自由能、空位浓度与密度分布各向异性：密度泛函与模拟的联合研究
软凝聚态物质
2015-05-19 v1
摘要
我们使用蒙特卡罗模拟和密度泛函理论（采用基本测度泛函）对硬球晶体中的自由能和密度分布进行了比较研究。使用最近引入的技术 (Schilling and Schmid, J. Chem. Phys 131, 231102 (2009))，我们高精度地获得了晶体自由能。基本测度理论给出的自由能与模拟结果吻合良好，证明了这些泛函在处理涉及结晶的其他问题时的适用性。在自由能层面上 FMT 与模拟之间的一致性也反映在单个晶格位点周围的密度分布上。总体而言，不同晶格方向的峰宽和各向异性符号是一致的，然而发现基本测度理论给出的峰值比模拟中看到的略窄，且具有更多的各向异性。在所研究的三种基本测度泛函中，只有 White Bear II 泛函 (Hansen-Goos and Roth, J. Phys.: Condens. Matter 18, 8413 (2006)) 对平衡空位浓度以及受固定空位浓度约束的晶体中化学势的物理行为给出了合理的结果。
引用
@article{arxiv.1009.0613,
title = {Free energies, vacancy concentrations and density distribution anisotropies in hard--sphere crystals: A combined density functional and simulation study},
author = {M. Oettel and S. Goerig and A. Haertel and H. Loewen and M. Radu and T. Schilling},
journal= {arXiv preprint arXiv:1009.0613},
year = {2015}
}
备注
17 pages, submitted to Phys. Rev. E