钠纳米颗粒在氧化镁上沉积的分子动力学模拟

从基础研究与技术应用的角度看，质量选择原子团簇与纳米颗粒同表面的相互作用引起了强烈兴趣。理解沉积过程的动力学对于控制基底上沉积纳米颗粒的结构与功能十分重要，但实验技术通常只能观察到沉积过程的最终结果。本文中，通过经典分子动力学模拟研究了尺寸为 4 nm 的钠纳米颗粒在实验相关的氧化镁基底上的沉积。推导了一个经验力场，用以描述高极化率 Na 原子与表面的相互作用，复现了先前报道的量子力学/分子力学模拟结果。分子动力学模拟允许在数百皮秒量级的长时标上探索沉积纳米颗粒的动力学，从而能够分析能量弛豫机制以及纳米颗粒结构直至与基底热平衡化的演化。在从软着陆到多碎裂体制的宽广沉积能量范围内，研究了若干纳米颗粒特征，如内部结构、接触角与长宽比。