MÔ PHỎNG CẤU TRÚC VÀ TÍNH CHẤT ĐỘNG HỌC CỦA
  AL₂O₃.2SIO₂ LỎNG VÀ VÔ ĐỊNH HÌNH

 

Võ Văn Hoàng, Nguyễn Ngọc Lĩnh, Nguyễn Hoàng Hưng¹

Khoa Khoa học Ứng Dụng, Trường Đại học Bách Khoa

¹ Khoa Vật lý, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên

 

Tóm tắt:         

           

            Tính chất cấu trúc và động học của hệ Al₂O₃.2SiO₂ lỏng và vô định hình được khảo sát bằng phương pháp Động lực học phân tử, trong mô hình chứa 3025 hạt nguyên tử với điều kiện biên tuần hoàn. Mô hình được làm lạnh nhanh từ trạng thái lỏng ban đầu. Các tính chất cấu trúc của hệ Al₂O₃.2SiO₂ vô định hình tại nhiệt độ 350 K được khảo sát thông qua hàm phân bố xuyên tâm, khoảng cách trung bình nguyên tử, phân bố số phối vị và phân bố góc. Tính toán cho thấy sự phù hợp với các kết quả thực nghiệm và tính toán trước đây. Ngoài ra các tính chất cấu trúc và phân bố tricluster thay đổi trong quá trình làm lạnh nhanh cũng được khảo sát. Các tính chất của hệ số khuếch tán các nguyên tử ở trạng thái lỏng được tính toán cho thấy sự phù hợp với định luật Arrhenius ở vùng nhiệt độ 2450 K cho đến 3500 K và định luật hàm mũ ở vùng nhiệt độ cao hơn.

 

 

STRUCTURE AND DYNAMICS OF SIMULATED LIQUID AND AMORPHOUS AL₂O₃.2SIO₂

 

Vo Van Hoang, Nguyen Ngoc Linh, Nguyen Hoang Hung¹

Faculty of Applied Science, University of Polytechnic

¹ Faclcuty of Physics -University of Natural Sciences 

 

Abstract

 

            Structural properties of liquid and amorphous Al₂O₃.2SiO₂ (AS2) have been studied in a model containing 3025 particles under periodic boundary conditions with the Born-Mayer type pair potentials. Models have been obtained by cooling from the melt via molecular dynamics (MD) simulation. Structural properties of an amorphous model obtained at the temperature of 350 K have been analyzed in details through the partial radial distribution functions (PRDF), coordination number distribution, bond-angle distributions and interatomic distances. Calculations show that calculated data agree well with the experimental ones and with those obtained previously in other simulation works. The evolution of structure upon cooling from the melt was observed and discussed. We found a clear evidence of the existence of triclusters in the system. Diffusion constant of particles has been calculated and discussed. Calculations presented that the temperature dependence of diffusion constant D of components in the system shows an Arrhenius law at temperatures ranged from 2450 K to 3500 K and it shows a power law, , at higher temperatures.