Численные методы моделирования свойств нанокристаллов. Нагорнов Ю.С. - 69 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТГУ | Тольятти

Составители: 

Рубрика: 

69
x
TxU
t
x
eff
-=
×
),(
2
2
m
,
где ...
1)(
!2
1)(
),(
2
3
3
+××D
×
×
×+
=
å
-
s
kT
ss
eff
e
e
s
gx
N
x
xU
x
xU
x
TxU
e
a
(13)
С учетом неравенства (10) на вид потенциала
),( TxU
eff
накладываются те же ограничения, что и на
)(xU
, а также то, что
изменение потенциала с температурой должно быть много меньше
исходных абсолютных значений. С учетом выражений (10) и (13) в первом
приближении потенциал
),( TxU
eff
можно взять в виде функции с
линейными коэффициентами от температуры, как это было сделано в
работе [3], так чтобы температурные изменения имели второй порядок
малости по отношению к
)(xU
.
Поскольку эффективность метода молекулярно-динамического
инжиниринга можно оценить только при расчетах в широком диапазоне
температур, в качестве тестового материала был выбран диоксид урана,
имеющий температуру плавления 3150 K.
3.3. Методика расчета
Моделирование проводилось с использованием программного
комплекса DL_POLY [7], при этом граничные условия были
периодическими. Транслируемая ячейка была выбрана в виде кубического
кристалла со структурой флюорита и содержала 768 ионов или 4х4х4
элементарных ячеек. Для всех расчетов шаг интегрирования был выбран 4
fs, радиус обрезания потенциала был равен 10 ангстрем. В зависимости от
задачи расчеты велись либо в микроканоническом ансамбле NVE либо в
каноническом ансамбле NPT. Потенциал межатомного взаимодействия был
выбран в форме потенциала Борна-Майера, что обеспечило минимальный
набор параметров, некоторые из которых взяты в виде кусочно-линейных
медленноменяющихся функций температуры:
6
2
exp)(
)()(
,
ij
ji
ji
ijji
ji
ij
ji
ijeff
r
cc
b+b
ra+a
)b+(bTf+
r
eTzTz
=T)(rU -
÷
÷
ø
ö
ç
ç
è
æ
-
, (14)
где первое слагаемое соответствует кулоновскому взаимодействию, а
второе и третье — потенциалу Борна-Майера [8]. Значения не зависимых
от температуры параметров потенциала были взяты из работы [9].
Зависимости дробного заряда кислорода и параметра f от температуры
имеют вид:

Страницы