原子间势是在微观层次上研究材料性能的重要手段,是分子动力学等计算机模拟方法的基础。进行分子动力学模拟首先要选择原子间势函数,根据原子间势函数来确定粒子之间所受力的大小,从而获得分子动力学模拟的相空间的轨迹,进而研究材料的一些宏观性能。可见,原子间势的合理与否直接影响进一步模拟结果的可靠性及精度。找不到合适可靠的原子间势是分子动力学等计算机模拟应用受到一定限制的重要原因。因而构建合理可靠的原子间势具有重要的理论及实践意义。原子间势函数强烈依赖于材料的性能。对于对势来讲,原子间势的可移植性较好,而对于多体势,它的可移植性较差,这主要是由于当原子周围环境发生改变时,对原子间多体相互作用部分影响较大。而将对势应用于实际材料时,出现两个明显的缺点,一是会出现实际材料并不存在的柯西关系,另一个是如果承认柯西关系就会出现空位形成能与内聚能相等的不合理现象。因此构建适合于材料的多体势是一项很有价值的工作。原子间势的构建是一项复杂的工程,它包括模型的选取、势参数的确定及原子间势函数检验,对势函数进行修正等环节。获得一个比较理想的原子间势受到很多因素制约,如截断的处理,输入参数的多少,拟合过程的难易程度,势函数的形式对结构稳定性的影响以及拟合所得到的势函数应用范围的大小等等。本文以NiAl合金为例,在EAM势的框架下构建了NiAl合金的势函数。NiAl合金是高温结构材料,具有很多优良的性能,是很有发展潜力的合金材料。本文重点研究了截断、硬化的处理及势函数形式的选择对NiAl合金势函数的影响。研究结果表明:对势函数形式选取为多项式形式时,截断距离只能选择在第二和第三近邻之间,或第四和第五近邻之间等,而不能选择在第三和第四近邻,或第五和第六近邻之间等;当采用在原函数上叠加一函数进行截断处理时,叠加函数的范围不能过大,否则会影响到结合能和空位形成能的计算结果,而采用在函数中直接包含截断项的形式时,则不存在上述问题。本文对所建立的NiAl合金势函数进行了简单的测试。首先考察了势函数在结构稳定性方面的表现,结果表明该NiAl合金势函数用于bcc结构时能量最低,与实际情况符合。其次,利用所构建的势函数与Smith和Rose的结合能曲线进行了比较,二者基本吻合,表明该势函数在非平衡态方面也有较好的表现。