[发明专利]一种团簇元素之间结合倾向性的计算方法在审
| 申请号： | 202211362933.6 | 申请日： | 2022-11-02 |
| 公开（公告）号： | CN115631816A | 公开（公告）日： | 2023-01-20 |
| 发明（设计）人： | 全琪炜;刘向兵;徐超亮;李远飞;钱王洁;贾文清;尹建 | 申请（专利权）人： | 苏州热工研究院有限公司;中国广核集团有限公司;中国广核电力股份有限公司 |
| 主分类号： | G16C60/00 | 分类号： | G16C60/00;G06F30/20;G06F113/26 |
| 代理公司： | 苏州创元专利商标事务所有限公司 32103 | 代理人： | 俞春雷 |
| 地址： | 215004 *** | 国省代码： | 江苏;32 |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 一种 元素 之间 结合 倾向性 计算方法 | ||
1.一种团簇元素之间结合倾向性的计算方法，其特征在于，包括如下步骤：
确定材料内的元素成分与晶体结构类型；
构建盒子空间、晶胞结构与孤立原子；
计算将X元素原子加入至纯Y元素晶格中引起的第一自由能增量，计算将Y元素原子加入至纯X元素晶格中引起的第二自由能增量，计算两次自由能增量的平均值；
根据自由能增量的平均值判断X元素和Y元素之间相互结合的倾向。
2.根据权利要求1所述的计算方法，其特征在于，所述第一自由能增量的计算过程如下：将盒子空间中的孤立原子替换成X元素原子，将中心晶胞位置中的所有原子替换成Y元素原子，计算此时的体系自由能E1；
将孤立原子替换成Y元素原子，将中心晶胞位置的某一个原子替换成X元素原子，计算此时的体系自由能E2；
体系自由能E1和体系自由能E2之间的差值为第一自由能增量。
3.根据权利要求2所述的计算方法，其特征在于，所述体系自由能E1根据如下公式计算得到：
E1＝Ex+Estr+EX～str≈EX+(∑Eatoms1)+E0
式中，Ex、Estr、EX～str、Eatoms1、E0分别为X元素原子在体系中的能量、中心晶胞结构的能量、X元素原子与中心晶胞之间的相互作用势能、中心晶胞位置各原子单独在体系中的自由能、体系中所有原子之间的相互作用能。
4.根据权利要求2所述的计算方法，其特征在于，所述体系自由能E2根据如下公式计算得到：
E2＝EY+Estr+EY～str≈EY+(∑Eatoms2)+EX,0
式中，EY、EY～str、Eatoms2、EX,0分别为Y元素原子在体系中的能量、Y原子与中心晶胞之间的相互作用势能、替换后中心晶胞位置各原子单独在体系中的自由能、X原子引入后体系中所有原子之间的相互作用能。
5.根据权利要求2所述的计算方法，其特征在于，所述第一自由能增量表示为：
E2-E1≈EX,0-E0。
6.根据权利要求1所述的计算方法，其特征在于，所述第一自由能增量的计算过程如下：将盒子空间中的孤立原子替换成Y元素原子，将中心晶胞位置中的所有原子替换成X元素原子，计算此时的体系自由能E’1；
将孤立原子替换成X元素原子，将中心晶胞位置的某一个原子替换成Y元素原子，计算此时的体系自由能E’2；
根据体系自由能E’1和体系自由能E’2之间的差值为第二自由能增量。
7.根据权利要求6所述的计算方法，其特征在于，所述第二自由能增量表示为：
E’2-E’1≈EY,0-E0。
8.根据权利要求1所述的计算方法，其特征在于，所述自由能增量的平均值Eave表示为：
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