[发明专利]一种基于分子动力学的LST-GDC纳米团簇烧结模拟的方法

权利要求书

1.一种基于分子动力学的LST-GDC纳米团簇烧结模拟的方法，其特征在于包括：

选取能够反映LST-GDC体系所包含的所有原子之间相互作用力的势函数；

采用分子建模软件分别构建LST纳米团簇模型和GDC纳米团簇模型，并转换成分子动力学模拟软件可识别的数据文件；

设定系统弛豫与分子建模软件中分子动力学模拟的参数，包括设定边界条件、等温等压系综控温条件、烧结条件；

通过分子动力学模拟软件计算并输出烧结LST-GDC模型坐标文件，再导入可视化软件进行可视化分析，并通过切面分析得到烧结结构内部的信息。

2.根据权利要求1所述的基于分子动力学的LST-GDC纳米团簇烧结模拟的方法，其特征在于包括：通过分子建模软件MaterialStudio软件的观察模块导入LST与GDC的晶胞模型，并通过Build nanocluster分别建立起LST纳米团簇和GDC纳米团簇；并将LST纳米团簇与GDC纳米团簇放置于模拟盒子中，并使用分子动力学模拟软件Lammps自带的msi2lmp工具转换为Lammps可识别的模型数据。

3.根据权利要求1或2所述的基于分子动力学的LST-GDC纳米团簇烧结模拟的方法，其特征在于：所述LST-GDC纳米团簇模型的单个纳米颗粒直径都设置为3nm，其中LST纳米团簇与GDC纳米团簇的数量比为1：1。

4.根据权利要求1所述的基于分子动力学的LST-GDC纳米团簇烧结模拟的方法，其特征在于：所述势函数由描述短程相互作用力的Born-Mayer-Huggins与描述电荷长程作用力的库仑势组成。

5.根据权利要求4所述的基于分子动力学的LST-GDC纳米团簇烧结模拟的方法，其特征在于，所述势函数为：

其中，U_ij是距离r_ij的所有原子i和j的总势能，Z_i、Z_j是有效电荷，a_i、a_j、b_i、b_j是排斥力系数，C_i、C_j是吸引力系数，f₀为尺寸转换系数，并且f₀为4.19kJ/(mol·A)。

6.根据权利要求2所述的基于分子动力学的LST-GDC纳米团簇烧结模拟的方法，其特征在于还包括：完成Lammps模拟控制文件in文件代码的编写。

7.根据权利要求1所述的基于分子动力学的LST-GDC纳米团簇烧结模拟的方法，其特征在于还包括：运用LAMMPS进行烧结动力学计算并通过输出命令得到烧结结构的原子坐标文件。

8.根据权利要求1所述的基于分子动力学的LST-GDC纳米团簇烧结模拟的方法，其特征在于包括：选择等温等压系综进行平衡约束，利用Nose-Hoover热浴法来调节等温等压系综的温度，并调整LST-GDC模型的初始孔隙率以与实验值相吻合；

和/或，所述边界条件为周期边界条件，所述等温等压系综控温条件中初始温度为1673K，所述烧结条件包括：烧结温度大于1400℃，压力为常压。

9.根据权利要求8所述的基于分子动力学的LST-GDC纳米团簇烧结模拟的方法，其特征在于：所述LST-GDC模型在等温等压系综下弛豫后的孔隙率约为40％，弛豫后的模拟盒子大小为

10.根据权利要求1所述的基于分子动力学的LST-GDC纳米团簇烧结模拟的方法，其特征在于包括：通过分子动力学模拟软件Lammps计算并输出烧结LST-GDC模型坐标文件，再导入可视化软件Ovito进行烧结过程的可视化，并通过切面分析烧结过程中结构内部微观结构变化。