稀有气体晶体的熔化：蒙特卡洛模拟与实验对比

我们利用 Lennard-Jones 势，通过广泛的蒙特卡洛模拟研究了稀有气体 Ar、Xe 和 Kr 晶体的熔化跃迁。该势的参数由 Bernardes 于 1958 年从气相稀有气体实验中推导得出。令人惊讶的是，如此广泛使用的势的参数迄今为止尚未得到充分测试。为了进行精确测试，我们编写了一个高性能蒙特卡洛程序，该程序能够特别正确地考虑周期性边界条件，以减少表面效应并缩短 CPU 时间。使用 Bernardes 参数，我们发现几种稀有气体的熔化温度比实验所得高出 13% 至 20%。我们全程通过考察有限尺寸效应和截断距离效应研究了 Ar 的情况。为了与实验熔化温度获得良好一致，我们提出了对这些参数的修正，以更好地描述稀有气体晶体的熔化。