Численные методы моделирования свойств нанокристаллов. Нагорнов Ю.С. - 31 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТГУ | Тольятти

Составители: 

Рубрика: 

31
(внешняя зона) находятся в позициях далеких от потенциальной ямы
кристаллического состояния, т.к. положения этих потенциальных ям
смещены из-за отсутствия кристаллического окружения. Поэтому, первые
несколько сотен временных шагов, произведенных с начала
моделирования для такой системы предназначены для того, чтобы
установилось тепловое равновесие. Более того, если система мала, то доля
атомов во внешней зоне достаточно велика, чтобы сильно разогреть
систему при релаксации, поэтому в этот же период производилось
постепенное охлаждение системы до требуемой температуры.
Если изменять температуру системы принудительно, то есть
изменять величину кинетической энергии системы, то происходит и
изменение всех составляющих полной энергии системы и самой полной
энергии. Так как полная энергия системы складывается из потенциальной
и кинетической энергии системы частиц, то происходит «перекачка»
энергии из потенциальной в кинетическую и обратно, но полная энергия
сохраняется только когда нет регулировки температуры. В температурном
режиме без регулировки температуры полная энергия системы оставалась
постоянной.
Также проверены макроскопические динамические характеристики
модельных кристаллитов различных размеров. При решении уравнений
движения используется схема, сохраняющая полный импульс
изолированной системы частиц. Это подтверждают полученные значения
колебаний полного импульса системы и скорости ее вращения, которые
возникают из-за накопления ошибок округления на этапах вычисления сил,
импульсов и координат на каждом временном шаге. Величины полного
импульса не превосходят 4×10
-34
кг×м/с (для сравнения – типичный
импульс какой-нибудь частицы равен 8×10
-23
), а скорости вращения –
3×10
-4
рад/с.
3.3. Определение температуры плавления модельного кристаллита
для разных составов гипостехиометрического диоксида урана
Для определения отношения концентраций двух- и трехзарядных
ионов урана в составе кристаллита было проведено определение
температуры плавления модельных кристаллитов с различной
стехиометрией и отношением концентраций двух- и трехзарядных ионов
урана [U
3+
]/[U
2+
]. Наиболее точно воспроизводит экспериментальную
температуру плавления (рис. 3.3) состав, содержащий отношение
концентраций количеств двух- и трехзарядных ионов урана [U
3+
]:[U
2+
]=3:1
для всего исследованного интервала отклонений от стехиометрии (UO
2-x
,
x=0.1¸0.35).

Страницы