Численные методы моделирования свойств нанокристаллов. Нагорнов Ю.С. - 27 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТГУ | Тольятти

Составители: 

Рубрика: 

27
где
syst
L - вектор момента импульса системы,
c
r - вектор центра масс
системы
åå
=
=
=
N
1
i
i
N
1
i
i
i
c
mmrr
, суммирование ведется по всем частицам
системы.
Для исключения вращения системы как целого есть два пути.
Первый путь - обнулении момента импульса системы с уже заданными
случайными импульсами модификацией величины и направления
импульсов всех либо нескольких частиц.
Второй путь - обнуление импульсов системы (полный импульс и
момент импульса системы автоматически оказываются равными нулю).
Недостаток этого подхода в том, что при начале моделирования из
созданной конфигурации, в которой частицы находятся в позициях
идеальной решетки, движение частиц на протяжении длительного времени
оказывается симметричным относительно плоскости симметрии системы,
пока не накопятся ошибки машинного округления координат, сил,
импульсов частиц. Чтобы избежать такого начала эволюции системы
частиц, логичным шагом будет при создании исходной конфигурации
системы с нулевыми импульсами частиц задать частицам системы
начальные случайные смещения из положений в идеальной решетке
(использовались смещения менее 0,05 периода решетки UO
2
).
Было реализовано оба подхода, но второй, как наиболее простой,
оказался предпочтительнее.
2.6.3. Начальная релаксация системы частиц
В исходной созданной конфигурации модельного кристаллита
координаты всех частиц системы близки к положениям в идеальной
решетке, как если бы это был кусок, вырезанный из идеального кристалла.
В начале моделирования частицы, находящиеся на границе кристаллита и
пустоты находятся в существенно неравновесных положениях, имея
избыток потенциальной энергии. При движении этих частиц в поле сил,
создаваемых остальным кристаллитом происходит уменьшение
потенциальной энергии и, соответственно, увеличение кинетической, т.к.
полная энергия системы сохраняется. При этом температура системы
возрастает на 3000-4000 K. Поскольку необходимо моделировать
эволюцию системы частиц при какой-либо конкретной температуре,
используется механизм регулировки температуры. После того, как система
пришла в тепловое равновесие, можно изучать эволюцию модельного
нанокристаллита как изолированной системы.

Страницы