四面体非晶碳结构建模的第一性原理模拟方法

高巍^1,2，朱嘉琦¹，武洪臣²，张华芳²，崔向中²

1. 哈尔滨工业大学复合材料与结构研究所2. 北京航空制造工程研究所高能束流加工技术国家级重点实验室

摘 要：在实验上对非晶材料进行原子尺度研究的手段十分有限,通过模拟的方法可以弥补实验的不足,介绍了一种利用第一性原理对四面体非晶碳进行结构建模的方法。采用基于密度泛函理论的分子动力学方法,对密度范围从2.6～3.2g/cm3的四面非晶碳进行了结构模拟。其中交换相关能量泛函、假想电子质量和冷却速度等模拟参数对结构建模有较大的影响。通过改变这些模拟参数可以获得与实验值接近的结构。

关键词：非晶碳;第一性原理;密度泛函理论;分子动力学;