Численные методы моделирования свойств нанокристаллов. Нагорнов Ю.С. - 74 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТГУ | Тольятти

Составители: 

Рубрика: 

74
Предложенный в настоящей работе подход позволил получить не
только соответствующую экспериментальной форму температурных
зависимостей теплоемкостей C
P
и C
V
, но и рассчитать их численные
значения со значительно более высокой точностью (2-8%). Температурная
зависимость потенциала в первую очередь связана с изменениями в
электронной подсистеме [2], в частности меняется плотность состояний
валентной зоны кристалла и появляются свободные носители. Именно
поэтому метод молекулярно-динамического инжиниринга дает
существенно лучшее согласие с экспериментальными данными.
3.6. Расчет модуля упругости
В процессе определения модуля упругости погрешность расчетов
составляла 20-50%, что связано с погрешностью определения давления в
системе атомов (рис.3.5). Поскольку модуль упругости вычислялся в
ансамбле NPT и определялся через производную давления по объему на ее
линейном участке, внешнее давление задавалось не более 5 GPa. При этом
колебания давления в процессе расчета составляли около 50% от
начального значения, что и обусловливало погрешность вычислений.
Несмотря на это расчет с использованием молекулярно-динамического
инжиниринга дает результаты близкие к экспериментальным и
сопоставимые по точности с данными других авторов. Интересно, что угол
наклона температурных зависимостей модуля упругости, вычисленных на
основе потенциалов Yamada и Basak, существенно отличается от
экспериментального, более того, эти зависимости имеют сачки и высокий
процент выбросов, что очевидно связано с большой погрешностью
расчетов.
Применение большинства потенциалов для расчета модуля
упругости приводит к результату, превышающему экспериментальное
значение на 20-40% при комнатных температурах и на 100-150% при
температурах выше 2000K, например Arima и Lewis [11]. Именно поэтому
использование потенциала Morelon (рис.3.5) представляет особенный
интерес, поскольку дает заниженные значения. При этом наши расчеты
представляются более близкими к наблюдаемым в эксперименте по двум
причинам. Во-первых, ошибка вычислений практически не меняется во
всем диапазоне температур и составляет 15%, во-вторых, характер
температурной зависимости модуля в целом соответствует поведению
реального стехиометрического диоксида урана.

Страницы