Thạc Sĩ Khảo sát ảnh hưởng của bề mặt tự do lên động học của nguyên tử trong mô hình sắt vô định hình

TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN
Chuyên ngành: VẬT LÝ LÝ THUYẾT VÀ VẬT LÝ TOÁN
LUẬN VĂN THẠC SĨ VẬT LÝ
Năm 2012

Danh mục các hình vẽ, các đồ thị
Chương 3
Hình 3.1. Đồ thị hàm g(r) của sắt lỏng và sắt vô định hình 12
Hình 3.2. Sự phụ thuộc vào nhiệt độ của thế năng cho mỗi nguyên tử 14
Hình 3.3. Sự phụ thuộc vào thời gian và nhiệt độ của MSD nguyên tử 15
Hình 3.4. Sự phụ thuộc vào thời gian và nhiệt độ của  ,  S F Q t 16
Hình 3.5. Sự phân bố theo trục Z của mật độ nguyên tử và độ dịch chuyển nguyên tử (add) ở các nhiệt độ 18
Hình 3.6. Sự thay đổi khối lượng riêng trung bình trong quá trình làm lạnh 19
Hình 3.7. Sự phụ thuộc vào nhiệt độ của độ dịch chuyển nguyên tử 20
Hình 3.8. Các hàm g(r) thu được khi làm lạnh từ mô hình lỏng 21
Hình 3.9. Sự thay đổi theo nhiệt độ của tỷ lệ các cặp liên kết Honeycutt-Andersen 22
Hình 3.10. Phân bố số phối vị 24
Hình 3.11. Phân bố góc 26
Hình 3.12. Sự phụ thuộc vào nhiệt độ của tỷ số Lindemann 28
Hình 3.13. Sự phụ thuộc vào nhiệt độ của tỷ lệ các nguyên tử dạng rắn và tỷ lệ các nguyên tử dạng lỏng 30
Hình 3.14. Hình ảnh ba chiều của phân bố các nguyên tử dạng rắn 31
Hình 3.15. Sự phân bố theo trục Z của mật độ các nguyên tử dạng rắn và
mật độ các nguyên tử dạng lỏng 33

Danh mục các bảng biểu

Chương 3
Bảng 3.1. Các đặc trưng cấu trúc của sắt vô định hình so với dữ liệu thực nghiệm 25
Bảng 3.2. Tỷ lệ của các cặp liên kết khác nhau 27

Mở đầu
Chúng tôi sử dụng phương pháp mô phỏng động lực học phân tử (phương pháp MD) để nghiên cứu ảnh hưởng của bề mặt tự do lên cơ chế nguyên tử của quá trình hình thành sắt vô định hình, cũng như lên cấu trúc của sắt vô định hình. Chúng tôi tiến hành làm lạnh mô hình (từng bước qua các nhiệt độ trung gian) từ trạng thái lỏng (ở nhiệt độ nóng chảy) để thu được trạng thái vô định hình (ở nhiệt độ phòng). Trên cơ sở đó, chúng tôi thực hiện mô phỏng tính toán các đại lượng vật lý đặc trưng cho cấu trúc và động học của sắt với bề mặt tự do ở các nhiệt độ khác nhau rồi so sánh các kết quả thu được với các kết quả của vật liệu khối, các kết quả thực nghiệm và các kết quả mô
phỏng khác cũng như các kết quả nghiên cứu liên quan để rút ra các kết luận khoa học cho đề tài.


Luận văn bao gồm bốn chương chính: Ở chương 1, chúng ta sẽ tìm hiểu tổng quan về các nghiên cứu về sắt lỏng và sắt vô định hình bằng thực nghiệm và mô phỏng ở Việt Nam cũng như trên thế giới, và tầm quan trọng của khảo sát chuyển pha từ lỏng sang vô định hình trong hệ có bề mặt tự do. Sang chương 2, chúng tôi sẽ giới thiệu về phương pháp mô phỏng, gồm cơ sở của phương pháp, phương pháp động lực học phân tử, thế tương tác và các chi tiết kỹ thuật của mô hình. Chúng ta sẽ thảo luận về các kết quả thu được ở chương 3 như các tính chất nhiệt động học, những thay đổi của cấu trúc khi làm lạnh từ mô hình lỏng, cơ chế nguyên tử của quá trình hình thành sắt vô định hình. Cuối cùng, chương 4 sẽ trình bày về các kết luận thu được và hướng phát triển của đề tài.