Атомная и молекулярная физика

Сравнение потенциалов ab initio с моделью Леннарда-Джонса и их влияние на характер рассеяния пучка частиц в газе

С. А. Никитенко^a, Л. А. Варшавчик^a, З. Г. Люллин^b, Д. Д. Галицын^a, Е. А. Старовойтов^a, В. А. Бочарников^a, Е. Е. Мухин<sup>a

a</sup> Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе Российской академии наук, 194021 Санкт-Петербург, Россия
^b Санкт-Петербургский государственный электротехнический университет «ЛЭТИ» им. В. И. Ульянова (Ленина), 197022 Санкт-Петербург, Россия

Аннотация: Проведено сравнение классического потенциала Леннарда-Джонса с потенциалами межатомного взаимодействия, рассчитанными методом ab initio в программном пакете NWChem. Расчеты потенциалов ab initio выполнены с использованием методов MP2, CCSD и CCSD(T) с последующей экстраполяцией к пределу полного базисного набора. Полученные потенциалы использованы для моделирования рассеяния пучка атомов бора в гелии и аргоне с помощью кода KITe. Проведено сравнение рассчитанных углов рассеяния, полных и транспортных сечений, а также характера рассеяния модельного пучка атомов при различных межатомных потенциалах. Показано, что по сравнению с точным потенциалом ab initio потенциал Леннарда-Джонса, обладая вычислительной простотой, демонстрирует отклонения в области потенциальной ямы и области отталкивания. При рассеянии модельного пучка с потенциалом Леннарда-Джонса атомы быстрее теряют энергию, чем с потенциалом ab initio, хотя формы фронтов оказываются схожими. Результаты работы позволяют обосновать выбор потенциала межатомного взаимодействия для описания процессов упругого рассеяния, исходя из поставленной задачи.

Ключевые слова: NWChem, KITe, межатомный потенциал, ab initio, потенциал Леннарда-Джонса, упругое рассеяние, Монте-Карло.

Поступила в редакцию: 07.04.2025
Исправленный вариант: 12.05.2025
Принята в печать: 13.05.2025

DOI: 10.61011/JTF.2025.11.61591.55-25

Реферативные базы данных:

•