| |
| Фулерены и nanotubes |
| Молекулы и Атомы |
| Плавление и Разрушение |
Результаты МД моделирования |
Молекулярно-динамическое моделирование свойств фуллеренов и нанотрубок Углерод является одним из наиболее привлекательных материалов для научного анализа и промышленного применения. Это основа всей жизни и всей органической химии. Открытие C60 и последующее обнаружение других форм buckeyballs и углеродных нанотрубок открыли возможность создания материалов на основе углерода с некоторыми чрезвычайно полезными свойствами. Нанотрубками, в зависимости от их структуры, могут быть металлы или полупроводники. Они также являются чрезвычайно прочными материалами и имеют хорошую теплопроводность. Вышеуказанные характеристики вызвали большой интерес к их возможному использованию в наноэлектронных и наномеханических устройствах. Например, они могут использоваться как нанопроводы или как активные компоненты в электронных устройствах, например, в полевых транзисторах. Углеродные нанотрубки и фуллерены являются самыми прочными и жесткими материалами на Земле с точки зрения прочности на разрыв и модуля упругости соответственно. Эта прочность обусловлена ковалентными связями sp2, образованными между отдельными атомами углерода. Испытана многослойная углеродная нанотрубка с пределом прочности 63 гигапаскаля (ГПа) (http://en.wikipedia.org/wiki/Carbon_nanotube#Strength). В этой ссылке показаны примеры расчета прочностных свойств фуллеренов (C60) и нанотрубок с использованием методов моделирования MD. Подробнее>> Молекулярно-динамическое моделирование молекул и атомов Изучаются явления адсорбции и явления столкновений ионов, атомов и молекул с атомами и молекулами. Эти взаимодействия имеют не только фундаментальное значение, но также необходимы для детального понимания широкого спектра крупномасштабных физических явлений, таких как ударное растяжение энергетических материалов, изготовление полупроводниковых материалов и другие. Наиболее распространенным полупроводниковым промышленным материалом является активированный диоксид кремния. Наша группа разработала новые методы изучения процесса адсорбции атома кремния на поверхности диоксида кремния. В этом разделе приведены некоторые результаты моделирования MD процессов адсорбции. Подробнее>> Молекулярно-динамическое моделирование плавления и разрушения Поведение материалов в условиях экстремальной температуры и давления представляет значительный интерес во многих областях физики и химии. Определение и прогнозирование температуры плавления при нагружении металлов ударной волной является одной из наиболее интересных и актуальных проблем физики ударных волн. Наряду с экспериментальными и теоретическими методами исследования плавления металлов в ударных волнах (SW) метод моделирования молекулярной динамики (MD) имеет определенный исследовательский потенциал. Вероятно, это может быть один из альтернативных методов изучения фазовых переходов в ударных волнах. Процесс плавления таких металлов, как Al, Cu, Pb, Pd и Pt в ударных волнах, изучался методом прямого молекулярного моделирования. Такой подход непосредственно учитывает влияние особенностей сжатия ударной волной на параметры плавления материала. Для описания межатомного взаимодействия использовался потенциал Морзе. Были выбраны параметры потенциала из условия соответствия между расчетными и экспериментальными значениями нескольких физических свойств материалов. Показано, что при увеличении плотности металла при сжатии потенциал, полученный с использованием метода внедренных атомов, достаточно хорошо описывается потенциалом Морзе. Именно поэтому последний был выбран для описания состояния материала за фронтом ударной волны. Для определения точки плавления материала в ударной волне была рассчитана зависимость температуры ударно-сжатого материала от скорости частиц материала в ударной волне. Анализ состояния материала за фронтом ударной волны проводился с помощью радиальной функции распределения. Использование современных средств визуализации для моделирования МД позволило создать компьютерные фильмы, которые служат для визуализации и фиксации процесса плавления материала в ударных волнах. В этой ссылке показан пример MD моделирования плавления алюминиевой кристаллической решетки при ударной нагрузке. Подробнее>>
|
 |
|