[发明专利]一种确定铝中纳米孔洞稳定结构和能量的模拟方法

权利要求书

1.一种确定铝中纳米孔洞稳定结构和能量的模拟方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤S1. 建立初始参数模型，基于所述初始参数模型建立金属铝超胞；

步骤S2. 设定模拟退火条件以及设定初始温度，计算所述金属铝超胞中纳米孔洞的初始Wigner-Seitz原胞表面积；

步骤S3. 在所述金属铝超胞中引入预设数量的空位，形成初始空位构型，在随机将一空位与金属铝原子进行交换后，计算出交换前后Wigner-Seitz原胞表面积的差值dWS；

步骤S4. 判断所述差值dWS是否小于等于零，若是，则接受本次交换，若否则根据metropolis判据接受本次交换；

步骤S5. 在满足迭代次数、模拟退火降低到指定温度并且达到退火次数后，获得具有最小Wigner-Seitz原胞表面积的纳米孔洞，利用孔洞形成能与铝纳米孔洞Wigner-Seitz原胞表面积呈正比的关系，以获得任意尺寸的铝纳米孔洞稳定结构和能量；

其中，当未满足迭代次数时，则返回至步骤S3，重新判定是否进行本次交换，直到达到迭代次数；

当模拟退火未降到指定温度，则返回至步骤S3，重新进行迭代，直至降到指定温度后，输出空位稳定构型；当未降到指定温度时，以当前温度所得具有Wigner-Seitz原胞表面积的空位构型作为下一温度的初始空位构型，重新进行迭代；

当未达到退火次数，则回到步骤S2，直至达到指定退火次数后，输出空位稳定构型及Wigner-Seitz原胞表面积和空位配位情况；当未达到退火次数时，以当前次退火所得具有Wigner-Seitz原胞表面积的空位构型作为下一温度的初始空位构型，重新开始退火。

2.根据权利要求1所述的一种确定铝中纳米孔洞稳定结构和能量的模拟方法，其特征在于，所述初始参数模型包括金属铝原子的晶格常数，超胞尺寸，纳米孔洞所含空位个数。

3.根据权利要求1所述的一种确定铝中纳米孔洞稳定结构和能量的模拟方法，其特征在于，所述模拟退火条件至少包括模拟退火次数，模拟退火起始、终止温度以及等比降温的比例系数。