通用分子动力学模拟程序的显卡实现及其在金属团簇和纳米粒子动力学模拟中的应用

本项目将通用动力学模拟程序ANT 07及金属常用分析势函数在通用计算显卡上实现，将极大幅度提高动力学模拟的速度和计算规模。本项目还将利用显卡计算技术对Al金属纳米粒子和纳米球壳的结构及其稳定性，纳米粒子的融合和解离，表面熔化等性质进行研究。本项目还将发展Ga,In半导体金属的精确势能函数，并在显卡计算上实现，用以研究Ga,In团簇和纳米粒子的结构，生长，解离，稳定性，以及相变等现象的一般性规律。精确Ga,In势能函数的发展将极大推动对Ga,In体系的理论模拟研究。

通过自然科学基金的资助，本课题成功的开发了一套全新的GPU版本的ANT07通用动力学模拟程序，并对其做了优化，为后续对超大体系的动力学研究工作打下了坚实基础。本项目还对金和镓金属团簇的精确计算筛选了方法，为金属团簇的精确计算奠定了基础。本项目对金属团簇的结构演化规律做了探索，得到了金团簇二维结构和三维结构转换的规律。本项目还计算了大量不同大小不同结构的团簇精确能量，以此为基础为金团簇初步优化了一个精确的势能面。本项目还对金属团簇碰撞的一般性规律进行了研究，得到了碰撞产物分布，产物角度分布的一般性规律。本课题提出了一个全新的旋转液滴模型用来解释产物的角度分布。课题原计划平均每年发表高质量SCI文章2-3篇，目前发表7篇SCI论文（其中一篇1区，4篇二区），一篇会议论文，并有3篇投寄，基本实现项目计划。