快速退火演化算法在原子簇、分子簇结构优化中的应用研究

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近十几年来,对于团簇的实验和理论研究一直引起人们极大的兴趣.但到目前为止,实验上还不能确定较大尺寸团簇的几何构型,所以理论上确定其构型显得十分必要.尽管已经有许多计算化学方法应用于原子簇、分子簇的结构优化,但是当原子簇、分子簇的数目增多时,由于其势能表面的局部最小数目呈指数级递增,许多传统算法无法找到其全局最优.因此在该文中,我们对原有的快速退火演化算法进行了改进,大大地提高了算法的效率,并将其应用于Lennard-Jones原子簇、C<,60>分子簇和碳原子簇的结构优化,取得了良好的结果.特别让人高兴的是:在对C<,60>分子簇结构优化时,搜索到两个新的能量最低结构.这进一步证明了改进后的算法的可靠性和高效性.通过以上研究,得出结论:(1)改进后的快速退火演化算法是一种十分有效的全局优化算法,可以用来解决较复杂的分子簇、原子簇的结构优化问题.(2)(C<,60>)<,N>分子簇能量最低结构的优化与Lennard-Jones原子簇能量最低结构的优化相比困难了许多,但利用改进的快速退火演化算法,该文首次发现了(C<,60>)<,N>分子簇的两个新的能量最低结构,并重新确定了所有搜索到的(C<,60>)<,N>分子簇最优结构的堆积类型.
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