石墨烷中的核量子效应

石墨烷是一种准二维材料，由单层完全氢化石墨烯构成，C:H 比为 1。我们利用路径积分分子动力学（PIMD）模拟研究了所谓椅式石墨烷中的核量子效应。原子间相互作用采用拟合密度泛函计算的紧束缚势模型描述。在 50 至 1500~K 范围内研究了有限温度性质。为评估石墨烷性质中核量子效应的量级，还进行了经典分子动力学模拟。这些量子效应在有限温度下的结构性质（如原子间距和层面积）中显著。发现石墨烷的面内压缩率约为石墨烯的两倍，且在低温下比经典计算高 9%。PIMD 模拟所得热膨胀系数在零温极限下消失，与热力学第三定律一致。