Ионная проводимость флюоритоподобных систем: компьютерное моделирование

• Автор: Шустерман, Михаил Семенович
• Шифр специальности: 02.00.21
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 78 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

Глава 1. Обзор литературы. Описание методов компьютерного моделирования.

I. Твердые супсрионные проводники общие положения

II. Метол молекулярной динамики.

III. Простые модели твердых электролитов, используемые

в численном эксперименте

IV. Свойства и молекулярнодинамическое моделирование твердых суперионных проводников флюоритового типа литературный обзор .

V. Метод МонтеКарло и метод молекулярной статики

Глава 2. Использованные модели флюоритоподобных систем

и параметры численного эксперимента

Глава 3. Результаты численного эксперимента термодинамические и
транспортные свойства i и
Глава 4. Структурные характеристики и движение ионов фтора
в системах , i.xx2x и .x
Глава 5. Моделирование 2 и xx2.x с применением
оболочечной модели.
ВЫВОДЫ И ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА


Поэтому модели для использования в компьютерном эксперименте для них могут быть достаточно легко разработаны и опробованы. С их помощью может быть проведено более подробное исследование процессов, происходящих в данных системах, включая те, с которыми связано практическое применение ТЭЛ. Полученные результаты, показывающие, что возможности применения простых потенциальных моделей для описания свойств исследуемых систем достаточно высоки, способствуют прогрессу исследований суперионных проводников в целом. На защиту выносятся следующие положения. При молекулярнодинамическом моделировании системы . Борна Майера Хаггинса позволяет получить удовлетворительное согласие между результатами расчетов и эксперимента по широкому кругу термодинамических, транспортных свойств и структурных характеристик. Подтверждено наличие суперионного перехода с квазиплавлением анионной подрешетки при температуре выше К. Для кристаллической фазы, существующей при более ггизких температурах, выявлена предпочтительная склонность ионов редкоземельной примеси и междоузельных ионов фтора к образованию тригональных дипольных комплексов по сравнению с тетрагональными. Прослежена тенденция к ассоциации примесных катионов. Воспроизведена сравнительно устойчивая простейшая кластерная структура, образующаяся в результате димеризации тригональных дипольных комплексов. Это перекрывание сопровождается существенным ослаблением концентрационной зависимости подвижности анионов в целом. При моделировании стронцийсодержащих флюоритоподобгых систем 5г. Сс1др2х, Г. ЬахР2х с применением аналогичной простой модели БорнаМайера Хаггинса также получены согласующиеся с экспериментом результаты но предпочтительному расположению междоузельных ионов фтора, однако вычисленные термодинамические и транспортные свойства соответствуют заметно большей разунорядоченности анионной подрешетки в модельных системах по сравнению с экспериментально наблюдаемой. Можно предположить, что используемый нами модельный потенциал для взаимодействий Бг2 Б достаточно адекватно описывает межчастичное отталкивание на малых расстояниях, но недооценивает эффект притяжения и, как следствие, прочность кристаллической структуры. Численный эксперимент с применением оболочечной модели, учитывающей поляризуемость ионов, позволяет рассчитать термодинамические и транспортные свойства чистого фторида стронция в хорошем согласии с экспериментальными данными. Для моделирования твердого раствора с редкоземельной примесью вг,. Р недооценивает эффект притяжения между ионами фтора и редкоземельной примеси. Объем и структура работы. Диссертация содержит пять глав и заключение. Глава 1 посвящена обзору литературы по экспериментальным исследованиям флюоритоподобных ТЭЛ и по применению методов численного моделирования методы молекулярной динамики, МонтеКарло, молекулярной статики для изучения суперионных проводников. В главе 2 описаны используемые модельные потенциалы и методики моделирования. Глава 3 посвящена изложению результатов расчетов термодинамических и транспортных свойств систем БаСсУ, БгОсУч Бг . Глава 5 посвящена моделированию чистого 2 и твердого раствора . Дика Оверхаузера. Заключение содержит основные выводы данной работы и перспективы ее развития. Результаты работы опубликованы в печати и докладывались на конференциях. М. С. Шустерман, И. Ю. Готлиб, И. В. Мурин, Е. М. Пиотровская. Молекулярнодинамическое моделирование систем x и i. Термодинамические и транспортные свойства. Вестник СПбГУ. Сер 4, , вып 3. С. . М. С. Шустерман, К. Э. Чураков, И. Ю. Готлиб, И. В. Мурин, Е. М. Пиотровская. Молекулярнодинамическое моделирование нестехиометрических флюоритоподобных тврдых электролитов. Структурные характеристики и движение ионов фтора. Вестник СПбГУ. Сер 4, , вып 1. И. Ю. Готлиб, М. С. Шустерман, Е. М. Пиотровская, И. В. Мурин. Молекулярнодинамическое моделирование твердых электролитов ixx2x и xx2x. IV Международная конференция Химия высокоорганизованных веществ и научные основы нанотехнологии. СанктПетербург, . Авторефераты докладов. С 3. I. . М. . Е. М. Vi, i, , .