Фазовый переход от ГЦК к ОЦК в потенциалах NaCl, Букингема или Леннарда-Джонса?

Фон

Преобразование структур B1 (гранецентрированная кубическая (FCC)) в B2 (объемноцентрированная кубическая (телоцентрированная кубическая (BCC)) структур является одним из наиболее задокументированных фазовых переходов высокого давления, происходящих в щелочных галогенидах (см., например, здесь ).

Я изучаю фазовые переходы в рамках своей докторской диссертации в области высокопроизводительных вычислений в области биологии, физики и инженерии. В настоящее время я хотел бы решить несколько вопросов, реализуя моделирование молекулярной динамики.

Учтите, что у нас есть кристалл NaCl ГЦК, состоящий примерно из 200 атомов, с параметрами потенциала Букингема :

введите описание изображения здесь

Вопросы

  1. Если мы изменим условия (температура/давление) так, чтобы произошел фазовый переход ГЦК-ОЦК, как мы узнаем, что решетка ОЦК образовалась?
  2. Откуда мы знаем, что потенциалы Букингема эффективно моделируют межионные взаимодействия?
  3. Чего бы мы ожидали, если бы вместо этого для моделирования взаимодействий использовались потенциалы Леннарда-Джонса ?
  4. Какие условия необходимы для фазового перехода (ГЦК-в-ОЦК)? (например, температура/давление)
Я думаю, что ваше описание структур B1 и B2 — не лучший способ их описания. Вы называете B1 ГЦК-структурой, но на самом деле это то, что называется NaCl-структурой. Его можно представить в виде двух взаимопроникающих ГЦК-подрешеток, одна из которых состоит из атомов Na, а другая — из атомов Cl. Структура B2 на самом деле называется CsCl-структурой, и ее можно представить в виде двух взаимопроникающих простых кубических решеток, одна из которых состоит из атомов Cs, а другая — из атомов Cl. ЕСЛИ предположить, что атомы Cs и Cl одинаковы, то у вас есть ОЦК-структура.

Ответы (1)

  1. Если мы изменим условия (температура/давление) так, чтобы произошел фазовый переход ГЦК-ОЦК, как мы узнаем, что решетка ОЦК образовалась?

В этой статье Чжан и Чен использовали парные потенциалы Мебиуса для моделирования фазовых переходов NaCl в моделировании МД, поэтому я не уверен, насколько это актуально для вашего вопроса, но они используют несколько индикаторов перехода FCC-BCC. В частности, в ответ на высокое внешнее давление они наблюдают резкие изменения. Изменения в:

  • Длина ячеек и углы ячеек
  • Кулоновская энергия ( постоянная Маделунга )
  • Расстояние атомов от первого до ближайшего соседа (поиск «Функция радиального распределения»)

введите описание изображения здесь

  1. Чего бы мы ожидали, если бы вместо этого для моделирования взаимодействий использовались потенциалы Леннарда-Джонса?

Потенциалы Бэкингема представляют собой упрощенную версию потенциалов Леннарда-Джонса. С точки зрения физики все, что я могу сказать, это то, что могут возникнуть «нефизически» сильные притяжения, если два иона находятся слишком близко друг к другу.

Однако с точки зрения вашего докторского проекта может быть лучше использовать потенциал Букингема из-за более дешевых вычислений.

  1. Какие условия необходимы для фазового перехода (ГЦК-в-ОЦК)? (например, температура/давление)

В той же статье условия фазового перехода ГЦК-в-ОЦК были следующими:

  • 30 ГПа (давление)

  • 600 К (температура)

  • 256 ионов Na+, 256 ионов Cl-

Фазовый переход от ГЦК к ОЦК в потенциалах NaCl, Букингема или Леннарда-Джонса?
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v