ReaxFF反应力场在金属铝中的适用性

摘要

为了研究基于键级的反应力场(ReaxFF)对金属体系的适用性,采用ReaxFF势计算单质铝的多种物理性能,并与嵌入原子势( EAM)计算值、第一性原理(DFT)计算值、实验值对比.结果表明,在描述体系能量和弹性系数方面,DFT与EAM两种方法得到的结果与实验值吻合非常好,ReaxFF整体吻合较好.DFT、EAM、ReaxFF三种方法能很好地区分金属铝面心(fcc)、体心(bcc)、简单立方(sc)三种结构.ReaxFF计算fcc的结合能为4.0248 eV,实验值为4.05 eV;ReaxFF计算空位形成能Ev=1.136 eV稍微偏大,实验值为0.68 eV;ReaxFF得到的弹性系数与实验值差别较大;ReaxFF不能正确预测柯西压力Pcauchy=(C12-C44)/2≈0,一般情况下柯西压力并不为零.因此,ReaxFF势对亚稳态分子间复合物(MICs)体系在能量释放和传播方面的研究能得到较好的结果,对弹性性能描述欠缺.

关键词