中等尺寸经典Lennard-Jones团簇热容量的幻数行为

使用蒙特卡罗方法计算了由成对Lennard-Jones势束缚的、总尺寸为 $25 \leq N \leq 60$ 的经典原子团簇的热容量随温度的变化函数。采用并行回火方法克服了固液相变区域中由于准遍历性导致的收敛困难。所有研究的团簇在其热容量曲线上都表现出显著的峰，其中大部分对应于它们的固液相变区域。热容量峰的高度和位置随团簇尺寸表现出两种总体趋势：对于 $N = 25$ 到 36，峰温缓慢增加，而峰高缓慢降低，到 $N = 37$ 时消失；对于 $N = 30$，在极低温度下出现一个非常小的次级峰，并随着 $N$ 的增加其尺寸和温度迅速增大，到 $N = 36$ 时成为主峰。在这些总体趋势之上，叠加着与“幻数”行为相对应的峰高较小波动，局部最大值出现在 $N = 36, 39, 43, 46$ 和 49，最大峰出现在 $N = 55$。这些幻数是其他团簇性质所发现的幻数的一个子集，并且可以在很大程度上根据团簇的底层几何结构来理解。通过淬火研究和检查均方根键长涨落，获得了对这些团簇熔化行为的进一步认识。