tailieunhanh - Mô phỏng sự thay đổi cấu trúc khi nung Al2O3 vô định hình

Bài báo đã tiến hành khảo sát sự chuyển pha cấu trúc dưới ảnh hưởng của quá trình nung trong Al2O3 vô định hình (VĐH) bằng phương pháp động lực học phân tử (MD). Mô hình Al2O3 vô định hình được dựng trong khối lập phương với điều kiện biên tuần hoàn chứa 3000 hạt có các cạnh tương ứng với khối lượng riêng thực tế. Thế năng tương tác giữa các hạt trong mô hình là thế năng tương tác cặp Born-Mayer. Cấu trúc của mô hình phù hợp tốt với thực nghiệm của Lamparter. | TẠP CHÍ PHÁT TRIỂN KH&CN, TẬP 9, SỐ 9 -2006 MÔ PHỎNG SỰ THAY ĐỔI CẤU TRÚC KHI NUNG Al2O3 VÔ ĐỊNH HÌNH Nguyễn Hoàng Hưng(1), Võ Văn Hoàng(2) (1) Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, ĐHQG-HCM (2) Trường Đại học Bách khoa, ĐHQG-HCM (Bài nhận ngày 20 tháng 02 năm 2006, hoàn chỉnh sửa chữa ngày 25 tháng 09 năm 2006) TÓM TẮT: Chúng tôi đã tiến hành khảo sát sự chuyển pha cấu trúc dưới ảnh hưởng của quá trình nung trong Al2O3 vô định hình (VĐH) bằng phương pháp động lực học phân tử (MD). Mô hình Al2O3 vô định hình được dựng trong khối lập phương với điều kiện biên tuần hoàn chứa 3000 hạt có các cạnh tương ứng với khối lượng riêng thực tế. Thế năng tương tác giữa các hạt trong mô hình là thế năng tương tác cặp Born-Mayer. Cấu trúc của mô hình phù hợp tốt với thực nghiệm của Lamparter. Chúng tôi nung mô hình đã nén đến mật độ 5,00g/cm3 tại nhiệt độ 00K và chúng tôi đã tiến hành khảo sát sự chuyển pha cấu trúc từ vô định hình sang vô định hình trong Al2O3 với nhiệt độ tăng dần theo thời gian từ nhiệt độ ban đầu. Nhiệt độ của hệ thay đổi theo biểu thức T(t) = T0 + γt, trong đó γ là tốc độ nâng nhiệt. Cấu trúc của hệ được khảo sát qua việc phân tích hàm phân bố xuyên tâm (PRDF), phân bố số phối trí và phân bố góc liên kết giữa các hạt. Kết quả nhận được cho thấy có sự chuyển pha ngược từ cấu trúc lục giác (có sáu nguyên tử O bao quanh nguyên tử Al) sang cấu trúc tứ diện (Al được bao xung quanh bởi bốn nguyên tử O) trong mô hình Al2O3 vô định hình. Kết quả tính toán sự phụ thuộc của mật độ, enthalpy và phân tích cấu trúc theo nhiệt độ cho thấy nhiệt độ chuyển pha giữa hai dạng cấu trúc này của hệ Al2O3 vào khoảng 12000K. 1. GIỚI THIỆU Những nghiên cứu về các loại ôxít có ý nghĩa rất lớn trong lĩnh vực khoa học vật liệu, SiO2, Al2O3, MgO, CaO, GeO2 là những ôxít thường được khảo sát trong thực nghiệm cũng như trong lĩnh vực mô phỏng [1-5]. Gần đây, những kết quả nghiên cứu về các loại ôxít không những cung cấp những hiểu biết về các tính chất hóa học, tính chất vật lý mà còn .