Lennard-Jones团簇的融合过程：全局最小值和幻数形成

我们提出了一个模拟Lennard-Jones（LJ）团簇融合过程的新理论框架。从初始四面体团簇构型开始，逐步向系统添加新原子并吸收其能量，我们找到了多达150个原子的团簇生长路径。我们证明，通过这种方式可以找到所有已知的LJ团簇全局最小值结构。我们的方法为原子团簇结构的计算和分析提供了高效工具。利用该方法，我们论证了惰性气体原子团簇的幻数序列，并将其与实验观察进行比较。我们报告了基于二十面体对称性的LJ团簇链计算的每原子结合能二阶导数对团簇尺寸的依赖峰值，与实验测量的惰性气体原子团簇丰度质谱峰值之间存在惊人的对应关系。我们的方法可作为基于蒙特卡罗模拟的全局优化技术的有效替代方案，并可应用于原子团簇结构重要的广泛问题。