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在过去的几十年中，共价键材料（特别是碳和硅）的经验势函数的研究取得了很大进展，这在大规模的模拟中得到了很好的应用。现在应用比较广泛的有以下几种不同形式的势函数模型：(i) Stillinger-Weber type potentials (SW势函数)， (ii) Tersoff type bond order potentials (Tersoff势函数)， (iii) reactive bond order potential (REBO势函数)， (iv) adaptive intermolecular REBO (AIREBO势函数)， (v) long-range carbon bond order potential(LCBOP势函数)。