梳型高分子Monte Carlo模拟中三键交联单元运动的算法

提出了一种用于梳型高分子中三键交联单元运动的新算法,用新算法统计了梳型高分子的静态和动态性质,并与Larson等人的单位置键长涨落算法进行了比较。经检验证明,梳型高分子的静态性质——均方回转半径对应分子量的双对数函数呈直线关系,与Rouault与Shiokawa的模拟结果吻合;梳型高分子的3个动态性质——质量中心扩散均方值、链节运动自相关函数与链节相对于质量中心运动相关函数随时间变化的趋势符合Rouse-Zimm理论;在三维格子模型中新算法可使梳型高分子链中含三键交联单元的运动效率提高1倍以上。     

Monte Carlo模拟薄膜生长的研究

阐述了Monte Carlo方法在薄膜生长中的应用和最新进展;简要论述了Monte Carlo算法的类型及各自的特点;结合MonteCarlo方法的特点,提出了模拟薄膜生长的模型以及处理方法.同时,归纳出MonteCarlo模拟薄膜生长需要解决的主要问题.     

PVD薄膜生长的Monte Carlo模拟

蒙特卡罗(Monte Carlo,MC)和分子动力学是模拟薄膜生长的两种基本方法.本文结合各种PVD技术的工艺特点,介绍了薄膜生长的Monte Carlo模拟.详尽地总结了载能粒子沉积薄膜生长的Kinetic Monte Carlo模型和算法.最后指出建立精细的模型、算法并适当应用分子动力学是提高模拟可靠性的方法.     

碳纳米管形成机理的Monte Carlo模拟

采用蒙特卡罗方法研究了碳纳米管生长初期"碳帽"的形成过程,并且考察了碳原子的添加速率对其形成过程的影响.模拟在立方元胞中进行,先随机放置一个金属团簇和一些碳原子形成共熔体,然后在距离共熔体表面0.6 nm处释放碳原子.模拟结果表明,碳原子首先吸附在金属团簇的表面,然后扩散到团簇中.当碳原子在团簇中的浓度达到饱和后,在镍团簇的另一侧析出,形成"碳帽"结构.碳原子的添加速率太快,不利于形成碳帽,甚至形不成"碳帽".     

Monte Carlo方法模拟Landlot振荡反应

本文应用Ｍｏｎｔｅ Ｃａｒｌｏ方法化学振荡反应进行了数值模拟，模拟结果与实验结果相当吻合，在此基础上，对Ｌａｎｄｌｏｔ化学振荡反应的机理以及化学平衡与振荡的关系进行了讨论。     

高性能聚合物单链体系的Monte Carlo模拟

用计算机模拟３种共混体系：溶剂与溶剂、聚合物与溶剂、聚合物与聚合物。用计算机模拟滞物与淀剂的作用,是因为一些重要的性质直接与之相联系;选择溶剂、定义溶剂的混溶性、导出相图。这里研究不同的单体、不同的溶剂对高性能聚氨酯酰亚胺溶液中单链性质的影响;同时研究不同的软硬段的配比对体系的热力学量的影响,微相分离的变化,探索各组分结构参数对体系相容性的影响。     

室内扩散声场的Monte Carlo模拟方法

本文介绍了ＭｏｎｔｅＣａｒｌｏ方法模拟室内扩散声场的原理，模拟计算了混响室声场中的能量密度衰减曲线、能量脉冲响应、平均自由程及吸声系数等。该方法原理简单，占用内存少，适应于模拟室内声场分布。     

Cu薄膜三维生长的Monte Carlo模拟

利用蒙特卡罗(Monte Carlo)方法模拟了Cu薄膜在四方基底上的三维生长过程。模型中考虑了三个主要的原子热运动过程:原子沉积、原子扩散、原子脱附,各过程发生的概率是由各运动的速率来决定的。讨论了基底温度、沉积速率及原子覆盖度对Cu薄膜的表面形貌及表面粗糙度的影响。模拟结果表明:随基底温度升高或沉积速率下降,岛的平均尺寸增大,数目减少,薄膜以层状生长方式生长;Cu薄膜表面粗糙度随温度的升高而减小,当基底温度处于某一临界温度之内时,表面粗糙度随沉积速率的变化很大,但当基底温度超过临界温度时,表面粗糙度随沉积速率的变化很小;薄膜的粗糙度与薄膜亚单层的形核密切相关。     

积分球出射辐照度的Monte Carlo模拟

应用Monte Carlo法原理,利用区间【0,1】上均匀分布的随机变量产生的均匀照度光源模型及光在积分球内表面的漫反射模型,用Matlab编程,对一积分球出口平面处及距出口100mm以内的10个平面上的辐射能量和辐照度进行了计算机模拟。模型共追迹了100000个光子,结果显示,随着传播距离的增大,辐射总能量不断衰减,小于积分球出口直径时辐照度的均匀性先减小然后又逐渐增强,大于积分球出口直径时辐照度的均匀性不断增强。整个平面上的辐照度随传播距离的增大逐渐趋于均匀。具有一定照度大小的大面积均匀辐射场只能在适当位置处获得。     

VAc-BA乳液共聚实验及Monte Carlo模拟

改变加料速率作了４组ＶＡｃ－ＢＡ半连续乳液共聚的实验，测定了动力学并建立了简化的动力学模型，用ＭｏｎｔｅＣａｒｌｏ方法模拟了反应过程中共聚物链段组成的分布，模拟了同种单体的最长链段长度，它可惟作为微观相分离程度，微区尺寸大小的判据，模拟结果和文献报道进行了对照，对玻璃化温度这一聚合物溶混性的判断标准进行了补充和说明。     

Monte—Carlo法研究大环高分子的分子尺寸

通过三维非晶格规行走，对线型和环型自由连接链及具有硬核势能的自由连接链进行了模拟。采用Ｍｏｎｔｅ－Ｃａｒｌｏ法获得的大量和系统的运算结果表明，具有相同结构单元和相同分子量的线型和环型高分子链的均方回旋半径比ｇｓ与不同学派的理论值和实验值完全吻合。     

基于Monte Carlo方法对陶瓷微观结构演化的模拟

从晶粒生长概率、晶粒取向数的选择方法、晶粒和气孔的生长速度控制等方面改进了Monte Cario方法.根据晶粒生长机理模拟了在不同烧结温度、烧结时间条件下陶瓷微观结构的演化过程,并通对纳米Al2O3陶瓷在不同温度、不同时间条件下的烧结试验研究证明了模拟结果与试验结果相吻合.采用的Monte Carlo方法可以准确、快速地预测陶瓷烧结时微观结构的演化.     

用改进的Monte Carlo算法模拟晶粒生长

材料微观组织结构决定材料的宏观力学性能.Potts模型是实现晶粒生长过程仿真的一种重要方法.在Radhakrishnan和Zacharia提出的Monte Carlo算法的基础上提出了一种改进的Monte Carlo算法,利用该算法对晶粒生长过程进行了模拟,模拟的微观组织多为等轴晶,晶粒生长指数为0.512.模拟结果表明,该算法能够准确模拟晶粒生长过程.     

Monte－Carlo法研究大环高分子的分子尺寸

通过三维非晶格无规行走，对线型和环型自由连接链（ＦＪ）及具有硬核势能的自由连接链（ＦＪ－ＨＣ）进行了模拟。采用Ｍｏｎｔｅ－Ｃａｒｌｏ法获得的大量和系统的运算结果表明，具有相同结构单元和相同分子量的线型和环型高分子链的均方回旋半径比ｇｓ与不同学派的理论值和实验值完全吻合。     

超声辐照水煤浆体系稳定性的Monte Carlo模拟

发展了一种新的用于模拟胶体运动的ＭｏｎｔｅＣａｒｌｏ方法，综合ｃｌｕｓｔｅｒｍｏｖｉｎｇ技术、粒子簇生长以及粒子沉降模拟方法于一个统一的模型中，首先对胶体体系中粒子的聚集行为进行模拟，在此基础上引入重力因素，考察中间体系的聚沉行为，并进一步扩展到水煤浆粗分散体系，分别从粒子簇、粒径以及粒子密度３个方面考察了超声辐照对水煤浆体系稳定性的影响规律，初步阐明了这些因素影响水煤浆稳定性的内在原因。     

用Monte Carlo法模拟纯铜的静态再结晶

利用Monte Carlo(MC)法进行了纯铜静态再结晶的二维模拟，通过监测存储能量的变化历程发现，当初始存储能量较低的时候，静态再结晶是以非均匀形核（晶界形核）的方式进行的，当初始存储能量充分高的时候，静态再结晶是以均匀形核（晶内形核）的方式进行的。初始存储能量较高的时候，能量释放的速率要比初始存储能量较低的时候的速率高，确定了区分均匀形核和非均匀形核的临界应变。     

溅射沉积Cu膜生长的Monte Carlo模拟

在本文中,我们建立了一个较完整的基于动力学晶格蒙特卡罗方法的模拟薄膜生长的三维模型,利用该模型我们研究了溅射沉积条件下粒子的沉积角度、沉积速率以及入射能量对Cu膜生长的影响.模拟结果表明Cu膜表面粗糙度会随沉积角度和沉积速率的增大而增大,而相对密度随之减小.模拟的薄膜的三维形貌显示,在薄膜的表面存在着柱状结构,这与实验是相符的.     

动力学Monte Carlo模拟原子相互作用对薄膜外延生长的影响

运用动力学蒙特卡罗方法模拟两种原子组成的薄膜外延生长时形成纳米团簇的过程,通过分析原子相互作用能和相分离的关系,发现动力学影响对纳米团簇的形貌起主导作用,给出原子发生分离时相互作用能满足的条件为(EAA+EBB-2EAB)>0,动力学Monte Carlo模拟结果也同样显示,在适当高的温度范围内,当两种原子的相互作用能满足(EAA+EBB-2EAB)>0条件时,分子外延薄膜生长会趋于相分离进而形成纳米团簇。     

Kinetic Monte Carlo模拟PVD薄膜生长的算法研究

提出kinetic Monte Carlo模拟物理气相沉积（physical vapor deposition,简写为PVD）薄膜生长的新算法：用红黑树搜索实现跃迁路径选择及系统跃迁概率更新,通过比较红黑树搜索、线性查找、满二元树搜索的计算效率,综合分析了这3种方法的时间复杂度和空间复杂度.结果表明红黑树搜索优于其它两种搜索方法,模拟效率最高,更适合用于执行大系统的kinetic Monte Carlo模拟.