MÔ PHỎNG CẤU TRÚC NHỮNG HẠT TiO₂ VÔ ĐỊNH HÌNH

CÓ KÍCH THƯỚC NANO

 

Võ Văn Hoàng¹, Hoàng Dũng², Ngô Huỳnh Bửu Trọng³

¹ Khoa Khoa học Ứng Dụng, Đại học Bách Khoa tp. HCM.

² Trung tâm Vật lý tính toán, ĐH Khoa học Tự Nhiên

³ Bộ môn Khoa học Vật liệu, Tröôøng ĐH Khoa học Tự Nhiên

 

Tóm tắt

 

Chúng tôi khảo sát cấu trúc của các hạt TiO₂ vô định hình có dạng hình cấu với các kích thước 2nm, 3nm, 4nm và 5nm bằng phương pháp Động lực học Phân tử (MD). Cấu trúc vi mô của các hạt nano được khảo sát thông qua hàm phân bố xuyên tâm, phân bố số phối vị, phân bố góc liên kết. Chúng tôi so sánh cấu trúc trong lõi của hạt với cấu trúc bề mặt và thấy có sự khác biệt lớn. Các đặc trưng cấu trúc của hạt nano thì phụ thuộc rõ rệt vào kích thước hạt. Bên cạnh đó, chúng tôi cũng khảo sát phân bố nguyên tử trong hạt nano tính từ tâm hạt ra ngoài bề mặt và sự phân bố này là không đồng nhất và khác nhau khi kích thước hạt thay đổi: lõi hạt nano là rỗng, tiếp theo là sự phân bố khá dày các nguyên tử và trên bề mặt của hạt nano thì sự phân bố các nguyên tử còn tùy thuộc vào kích thước hạt nano. Kết quả tính toán cho thấy cấu trúc hạt nano phụ thuộc mạnh vào kích thước của hạt và vai trò quan trọng của ảnh hưởng bề mặt hạt nano lên cấu trúc và qua đó lên tính chất vật lý của hạt.

 

 

STRUCTURAL PROPERTIES OF SIMULATED AMORPHOUS

TiO₂ NANOPARTICLES

 

Vo Van Hoang¹, Hoang Zung² ,Ngo Huynh Buu Trong³

¹Faculty of Applied Science, Polytechnic University

² Computational Physics Lab, University of Natural Sciences

³ Dept. of Materials Science, University of Natural Sciences

 

Abstract

 

       Structural properties of simulated amorphous TiO₂ nanoparticles have been investigated via Molecular Dynamics (MD) simulations. Structural properties of spherical nanoparticles with a size of 2nm, 3nm, 4nm and 5nm have been studied through partial radial distribution function, coordination number and bond-angle distributions. The core structure and surface structure have been studied in details and we found a strong size effect. Calculations show that structure of nanoparticles strongly depends on the particle size. Moreover, we found the radial distribution of atoms in nanoparticles which have several specific features in that the core of nanoparticle is always empty and the distribution of atoms in spherical nanoparticles depends on the size of nanoparticles. Our calculations show strong surface effetcs on structure of nanoparticles and therefore on their different properties.