基于电荷优化多体力场的第一性原理参数化研究Si-SiO2纳米结构的结构、能量与热输运性质
材料科学
2015-10-20 v1 介观与纳米尺度物理
摘要
为了将当前第一性原理计算的应用范围扩展到需要数百万构型的复杂系统（如异质结构）的模拟，我们仅使用第一性原理总能量、力和应力张量作为输入，对第三代电荷优化多体(COMB3)势进行了参数化。通过计算包括SiO多晶型的结合能和密度、α-石英的表面能以及SiO晶态和非晶态的声子态密度等性质，评估了新力场的质量和预测能力。与实验数据、第一性原理计算以及使用已发力场（包括BKS (van Beest, Kramer, and van Santen)、ReaxFF和COMB2）的分子动力学模拟结果比较，表明新参数化总体上有改进。计算得到的晶态α-石英的热导率温度依赖关系以及晶态Si(001)与非晶二氧化硅之间界面的卡皮查电阻与实验吻合极好，为复杂纳米级异质结构的模拟奠定了基础。
引用
@article{arxiv.1510.05416,
title = {Structure, Energy, and Thermal Transport Properties of Si-SiO$_2$ Nanostructures using an Ab initio based Parameterization of a Charge-Optimized Many-Body Forcefield},
author = {Arthur France-Lanord and Patrick Soukiassian and Christian Glattli and Erich Wimmer},
journal= {arXiv preprint arXiv:1510.05416},
year = {2015}
}
备注
14 pages, 9 figures