掺杂单个杂质原子的Lennard-Jones稀有气体团簇的熔化

From Sticky-Hard-Sphere to Lennard-Jones-Type Clusters

A relation $\mathcal{M}_{\mathrm{SHS}\to\mathrm{LJ}}$ between the set of non-isomorphic sticky hard sphere clusters $\mathcal{M}_\mathrm{SHS}$ and the sets of local energy minima $\mathcal{M}_{LJ}$ of the $(m,n)$-Lennard-Jones potential $V^\mathrm{LJ}_{mn}(r) = \frac{\varepsilon}{n-m} [ m r^{-n} - n r^{-m} ]$ is established. The number of nonisomorphic stable clusters depends strongly and nontrivially on both $m$ and $n$, and increases exponentially with increasing cluster size $N$ for $N \gtrsim 10$. While the map from $\mathcal{M}_\mathrm{SHS}\to \mathcal{M}_{\mathrm{SHS}\to\mathrm{LJ}}$ is …

二元Lennard-Jones团簇中幻数的映射

Mapping the magic numbers in binary Lennard-Jones clusters

使用全局优化的方法，直接搜索的组成最大的稳定性，我们已经能够找到特别稳定的结构，二元Lennard-Jones集群与多达100个原子的Lennard-Jones参数的范围。特别是，我们已经表明，只是有不同大小的原子导致显着的稳定的多面体结构，包括二十面体集群和较大尺寸的结构与向错线。

熵对Lennard-Jones团簇结构的影响

Entropic effects on the structure of Lennard-Jones clusters

我们详细研究的原因发生的结构转变，为那些小的Lennard-Jones集群，有一个非二十面体的全球最小值。基于从这些例子中学到的原理，我们开发了一种方法来构建结构相图，以粗粒度的方式显示大集群的平衡结构如何取决于大小和温度。该方法可以被扩充以考虑非谐性和量子效应。我们的结果表明，振动熵可以发挥决定性的作用，在一个集团的平衡结构。

热力学与Lennard-Jones团簇的全局优化

Thermodynamics and the Global Optimization of Lennard-Jones clusters

全局优化算法的理论设计可以有利地利用最近的统计力学处理的势能面（PES）。在这里，我们分析了盆跳跃算法，以解释其成功地定位全球最小的伦纳琼斯（LJ）集群，即使是那些如\LJ{38}的PES有一个多漏斗地形，在不同形态的局部极小值的陷阱是预期的。我们发现，在克服捕获的一个关键因素是适用于PES的转变，扩大了热力学转变。全球最低，然后有一个显着的概率占领的温度下，漏斗之间的自由能障碍是可克服的。

二元Lennard-Jones团簇的结构：原子尺寸比的影响

The structure of binary Lennard-Jones clusters: The effects of atomic size ratio

我们介绍了一种全局优化方法的二进制集群，对于一个给定的集群大小是能够直接搜索的结构和组成，具有最大的稳定性。我们将这种方法应用于二元Lennard-Jones团簇，其中两种原子类型之间的相互作用强度相同，但原子大小不同。我们绘制出最稳定的结构如何取决于团簇的大小和原子大小比，最多100个原子和原子大小差异高达30%。这个参数空间的很大一部分被多四面体结构占据，包括多二十面体结构和向错线结构。这样的结构涉及单组分Lennard-Jones团簇的大量应变，但可以通过二元团簇中不同尺寸的原子来稳定。这些结构通常具有“核-壳”几何结构，其中较大的原子在表面上，较小的原子在核中。

Lennard-Jones团簇势能面随尺寸的演化

Evolution of the Potential Energy Surface with Size for Lennard-Jones Clusters

用不连通图表征了含13、19、31、38、55和75个原子的Lennard-Jones团簇的势能面。这一组包括成员表现出一个或两个“漏斗”，其低能量区域可能是由一个单一的深最小值或包含一些竞争的结构为主。由于这些特定的尺寸效应和局部最小值的数量随原子数量的指数增加，图的尺寸发生变化。为了打击大量的最小值，我们研究使用单调序列盆地作为基本的地形单位。最后，我们研究了转换后的能量景观的断开图，以解释为什么转换提供了一个有用的方法来解决全局优化问题。