Chen等在随州陨石的冲击熔脉中发现了铬铁矿尖晶石的两种高压类质同相，这是首次在自然界中发现铬铁矿的高压相。X射线衍射分析测得其中一种为钙铁结构(CaFe2O4)，其空间群为Pnma，另一种为钙钛结构(CaTi2O4)，其空间群为Cmcm。因为铬铁矿是一种普遍存在的矿物，尖晶石—钙铁相—钙钛相这个相变序列有可能作为一种地质压力计。目前模拟高温高压环境下的反应，例如相变，比较可行的一种方法是分子动力学。因为铬铁矿的相变发生在铬铁矿、钙铁相、钙钛相之间，还有可能分解为FeO、Cr2O3混合物，所以分子动力学模拟需要一个能够精确描述全部5种晶体的经验势能函数。因为目前已发表的铬铁矿及其两个高压相的实验数据很少且不完全，我们首先利用量子力学原理计算这5种晶体，再由所得数据反演Buckingham势能参数，从而导出一个具有普适性的力场。使用PWscf程序进行从头计算，该程序采用密度泛函框架下的平面波赝势方法。计算每个晶体不同体积时的最优化结构以及相应的总能量。假设总能量可分为晶格能和自由离散离子能量总和。如果知道势能参数，再结合从头计算所得晶体结构，可以计算晶格能，这一计算由GULP程序完成。自由离子能量总和未知。对每个晶体的每个体积，都有一个关于势能参数以及自由离子能量总和的方程，组成一个庞大的方程组。因为这些参数的初始值很难准确估计，所以需要一个全局优化算法来解这个方程组。使用MATLAB遗传算法工具箱进行参数优化。 本研究为检验导出势能参数的正确性，将其用在分子动力学中，计算5个晶体的晶格常数。计算结果与量子力学从头计算所得结果以及实验数据相一致。在NPT系综下模拟5个晶体在0 K时体积随压力的变化趋势，其结果与由从头计算所得体积—能量数据拟合的状态方程曲线相吻合。本文的工作为模拟类似相变的复杂行为提供了一个新途径，可以利用导出的势能参数对铬铁矿在高温高压条件下的相变进行分子动力学模拟。