典型文献
基于蒙特卡罗模拟的离子导体热力学与动力学特性
文献摘要：
基于概率统计理论的蒙特卡罗模拟(MC)在20世纪40年代由冯·诺伊曼等提出,其作为一种重要的数值计算方法,已被广泛应用于离子导体的热力学、动力学等性质的研究.然而,MC模拟在相关计算精度、模拟速度以及模拟流程自动化等方面,仍具有较大的提升空间.本文通过分析其在离子导体计算领域中哈密顿量的构建模式(如基于键价和计算或利用团簇展开将通过拟合代表性小尺寸晶胞第一性原理计算总能得到的近邻作用参数给出构型能量)以及结构演变方式(如基于单离子迁移模式假设的构型演变),提炼出一套用于分析离子导体离子输运特性及相变特性的MC模拟范式,并给出与之相关的半自动化MC模拟程序,预测了石榴石结构离子导体的电导率与迁移离子占据率分别随锂离子浓度的变化趋势.为了更好地拓展MC模拟在离子导体研究中的应用,本文就其在包括正负极材料、电解质及其相关界面的电化学储能材料中的典型热力学与动力学计算案例进行了剖析,包括求解离子导体中的离子扩散问题、模拟迁移离子的分布特征与相关界面层的演变过程等.最后,展望了MC方法目前面临的挑战并给出可能的对策,包括:①精确地获取所有可能发生的事件(如单离子迁移与双离子协同迁移)及其描述(如哈密顿的计算);②探寻高效算法以精确找到系统的演化轨迹;③精确获得MC模拟中对应的时间步长.
文献关键词：
蒙特卡罗模拟;离子导体;离子输运特性;相变特性;晶体生长
中图分类号：
作者姓名：
刘金平;蒲博伟;邹喆乂;李铭清;丁昱清;任元;罗亚桥;李杰;李亚捷;王达;何冰;施思齐
作者机构：
上海大学材料科学与工程学院,上海 200444;湘潭大学材料科学与工程学院,湖南 湘潭411105;加州大学欧文分校物理与天文系,美国 加州 92697;上海大学计算机工程与科学学院;上海大学材料基因组工程研究院,上海 200444;之江实验室,浙江 杭州 311100
文献出处：
引用格式：
[1]刘金平;蒲博伟;邹喆乂;李铭清;丁昱清;任元;罗亚桥;李杰;李亚捷;王达;何冰;施思齐-.基于蒙特卡罗模拟的离子导体热力学与动力学特性)[J].储能科学与技术,2022(03):878-896
A类：
离子输运特性
B类：
蒙特卡罗模拟,离子导体,体热,热力学与动力学,动力学特性,概率统计,统计理论,MC,诺伊曼,数值计算方法,质的研究,相关计算,计算精度,流程自动化,提升空间,中哈,哈密顿量,构建模式,团簇,过拟合,小尺寸,晶胞,第一性原理计算,总能,近邻,结构演变,离子迁移,迁移模式,套用,相变特性,半自动化,模拟程序,石榴石,石结构,电导率,锂离子,离子浓度,就其,正负极材料,电解质,电化学储能材料,力学计算,解离,离子扩散,界面层,高效算法,演化轨迹,时间步长,晶体生长
AB值：
0.343422
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