Lennard-Jones势函数简介

Lennard-Jones势,也称L-J势,或6-12势,最初由John Edward Lennard-Jones与1924年提出,用来描述两个中性原子(分子)之间的相互作用模型,是提出的最早的二体势模型。

L-J势最常用的公式如下:

L-J potential

其中:

  • ε是势井深度,反应两个原子间相互吸引作用的强弱。
  • σ是作用势等于0时原子间的距离。

有时还会增加一个rc参数,代表势函数的截断距离:当原子间距离超过rc时,认为原子间相互作用为0.

从公式中可以很容易看出,LJ势由作用相反(正负号表示)的两部分组成:第一项(12次方项)代表排斥能,第二项(6次方项)代表吸引能。

下图是对L-J势的图形化描述,其中也展示了相关参数的意义。

lennard-Jones potential

LJ势函数模型很简单,计算量很小,适用于中性原子,尤其是惰性气体原子的描述。也有文献将该LJ势与其他势函数形式结合起来。

参考阅读:

  1. ChenWiKi: Lennard-Jones Potential
  2. lammps: pair_lj
  3. wikipedia: Lennard-Jones Potential

标签: 势函数

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仅有一条评论

  1. jianghl

    博主您好,我想问一下,有些文献中LJ势中的ε采用(ε/k)表示,单位为K,不知道这个怎么转换成ε(单位为 kJ/mol)。