채권오더잠재력

Bond order potential
Illustration of how the value of the bond order in a Tersoff-type potential shifts the potential energy minimum towards weaker bond energies and longer bond distances.
Tersoff 유형의 잠재력에서 채권 순서의 가치가 잠재적 에너지 최소값을 어떻게 변화시키는지 보여주는 채권당 잠재적 에너지.

결합 순서 전위는 분자 역학 및 분자 정역학 시뮬레이션에 사용되는 경험적(분석적) 원자간 전위의 한 종류다. 예를 들어 Tersoff 잠재력,[1] EDIP [2][3]잠재력, 브레너 [4]잠재력, Finnis-Sinclair 잠재력, ReaxFF [6]및 두 번째 순간 체결 잠재력이 있다. [7] 그들은 동일한 매개변수로 원자의 여러 다른 결합 상태를 설명할 수 있다는 점에서 기존의 분자역학 힘 분야보다 이점이 있으며, 따라서 어느 정도까지는 화학 반응을 정확하게 설명할 수 있을 것이다. 잠재력은 부분적으로 서로 독립적으로 개발되었지만 화학적 결합의 강도는 결합의 수와 각도와 결합 길이를 포함한 결합 환경에 따라 결정된다는 공통적인 생각을 공유한다. 리너스 폴링 채권주문개념에 근거한 것으로[1][8], 양식에 기재할 수 있다.

이는 전위가 두 원자 사이의 에 따라 단순한 쌍 전위로 기록된다는 것을 의미하지만 이 결합의 강도는 본드 순서 k 를 통해 i 의 환경에 의해 수정된다 i i}.Tersoff-type 잠재력에 따른 채권의 나는{\displaystyle 나는}은 원자 수가 눈에 3원자의 집합 사이의 채권 각도 나는 k{\displaystyle ijk}j고 선택적으로 상대적인 채권 길이에 따라 달라지Eb_{ijk}}은 기능 나는}{\displaystyle r_{ij}j r, 나는}{\displaystyle r_{ik}k r다 1.]나는n 단 하나의 원자 결합의 경우(이원자 분자처럼), b k= 이는 가능한 가장 강하고 짧은 결합에 해당한다. 다른 제한 사례는, 어떤 상호작용 범위 내에서 점점 더 많은 수의 결합에 대해, → 으로, 전위는 완전히 거부반응으로 변한다(오른쪽 그림 참조).

또는, 잠재적 에너지는 내장된 원자 모델 형태로 작성될 수 있다.

여기서 는 원자 i의 위치에 있는 전자 밀도다 에너지에 대한 이 두 가지 형태는 동등한 것으로 보일 수 있다(본드 순서 b b_{이(가) 각도 의존성을 포함하지 않는 특수한 경우). [9]

결합 순서 개념을 엄격한 바인딩의 두 번째 순간 근사치와 그것에서 도출된 이러한 기능적 형태에 의해 동기 부여할 수 있는 방법에 대한 보다 상세한 요약은 에서 찾을 수 있다. [10]

원래의 채권 주문 잠재력 개념은 시그마 채권과 파이 채권에 대한 구별되는 채권 주문을 소위 BOP 잠재력에 포함시키기 위해 더 발전되었다. [11]

시그마 본드의 본드 순서에 대한 해석적 표현을 정확히 체결된 본드 순서의 네 번째 순간을 포함하도록 확장하면 인접 원자 사이의 시그마 및 파이 본드 통합의 기여가 나타난다. 시그마 본드 순서에 대한 이러한 파이본드 기여는 Si(100) 표면의 대칭(2x1) 조광 재구성 이전에 비대칭을 안정화시키는 역할을 한다.[12]

또한 RaxFF의 잠재력은 채권 주문 조건의 동기가 여기서 설명한 것과 다르지만 채권 주문 가능성으로 간주될 수 있다.

참조

  1. ^ a b c Tersoff, J. (1988). "New empirical approach for the structure and energy of covalent systems". Phys. Rev. B. 37: 6991. Bibcode:1988PhRvB..37.6991T. doi:10.1103/PhysRevB.37.6991. PMID 9943969.
  2. ^ Bazant, M. Z.; Kaxiras, E.; Justo, J. F. (1997). "Environment-dependent interatomic potential for bulk silicon". Phys. Rev. B. 56 (14): 8542. arXiv:cond-mat/9704137. Bibcode:1997PhRvB..56.8542B. doi:10.1103/PhysRevB.56.8542.
  3. ^ Justo, J. F.; Bazant, M. Z.; Kaxiras, E.; Bulatov, V. V.; Yip, S. (1998). "Interatomic potential for silicon defects and disordered phases". Phys. Rev. B. 58: 2539. arXiv:cond-mat/9712058. Bibcode:1998PhRvB..58.2539J. doi:10.1103/PhysRevB.58.2539.
  4. ^ Brenner, D. W. (1990). "Empirical potential for hydrocarbons for use in simulating the chemical vapor deposition of diamond films". Phys. Rev. B. 42 (15): 9458. Bibcode:1990PhRvB..42.9458B. doi:10.1103/PhysRevB.42.9458. PMID 9995183.
  5. ^ Finnis, M. W. (1984). "A simple empirical N-body potential for transition metals". Philos. Mag. A. 50 (1): 45. Bibcode:1984PMagA..50...45F. doi:10.1080/01418618408244210.
  6. ^ ReaxFF: Adri C, 탄화수소에 대한 반응성 힘장. T. van Duin, Siddharth Dasgupta, Francois Lorant, William A. 고다드 3세, J. 체육관 Chem. A, 2001, 105 (41), 페이지 9396–9409
  7. ^ Cleri, F.; V. Rosato (1993). "Tight-binding potentials for transition metals and alloys". Phys. Rev. B. 48: 22. Bibcode:1993PhRvB..48...22C. doi:10.1103/PhysRevB.48.22. PMID 10006745.
  8. ^ Abell, G. C. (1985). "Empirical chemical pseudopotential theory of molecular and metallic bonding". Phys. Rev. B. 31: 6184. Bibcode:1985PhRvB..31.6184A. doi:10.1103/PhysRevB.31.6184.
  9. ^ Brenner, D. (1989). "Relationship between the embedded-atom method and Tersoff potentials". Phys. Rev. Lett. 63: 1022. Bibcode:1989PhRvL..63.1022B. doi:10.1103/PhysRevLett.63.1022. PMID 10041250.
  10. ^ Albe, K.; K. Nordlund (2002). "Modeling the metal-semiconductor interaction: Analytical bond-order potential for platinum-carbon". Phys. Rev. B. 65: 195124. Bibcode:2002PhRvB..65s5124A. doi:10.1103/physrevb.65.195124.
  11. ^ Pettifor, D. G.; I. I. Oleinik (1999). "Analytic bond-order potentials beyond Tersoff-Brenner. I. Theory". Phys. Rev. B. 59: 8487. Bibcode:1999PhRvB..59.8487P. doi:10.1103/PhysRevB.59.8487.
  12. ^ Kuhlmann, V.; K. Scheerschmidt (2007). "σ-bond expression for an analytic bond-order potential: Including π and on-site terms in the fourth moment". Phys. Rev. B. 76 (1): 014306. Bibcode:2007PhRvB..76a4306K. doi:10.1103/PhysRevB.76.014306.