Справочник химика 21

Химия и химическая технология

Статьи Рисунки Таблицы О сайте English

Компьютерные модели кластеров

Рис. 5.13. Компьютерная модель двумерного фрактального кластера [15] Рис. 5.13. Компьютерная модель двумерного фрактального кластера [15]

    На рис. 5.13 приведен для примера вид двумерного фрактального кластера, полученного с помощью компьютерного моделирования и включающего 10 первичных частиц. Моделирование осуществлялось с помощью модели ДЛА. [c.205]

    Компьютерные модели кластеров [c.197]

    Существование твердо-жидкого состояния кластера было обнаружено и с помощью многочисленных компьютерных моделей путем применения молекулярной динамики или метода Монте-Карло. С помощью этих моделей было предсказано существование более стабильных и менее стабильных конфигураций кластеров. [c.586]

    Изолированные нанокластеры представляют собой модель, весьма интересную для изучения свойств кластеров. Однако происходящая в природе агрегация кластеров приводит к возникновению нового типа кластеров, которые стали предметом интенсивного компьютерного моделирования. Речь идет о самоорганизующихся наноструктурах под названием фрактальные кластеры и хотя объединению нанокластеров в наностук-туры и их свойствам будут посвящены дальнейшие пункты книги, тем не менее уместно рассмотреть эти модели в пункте о кластерных моделях. [c.204]

    Пятая глава посвящена рассмотрению моделей построения и устойчивости изолированных нанокластеров. Приводится простая термодинамическая модель, при которой плавление кластера определяется соотношением поверхностной энергии и химпотенциала. Рассматриваются термодинамические модели, когда плавление кластера определяется конкуренцией внутренней энергии кластера и энтропийного фактора, задаваемого изменением расположения уровней кластера в твердом и жидком состоянии и изменением их статистического заселении. С помощью компьютерных методов молекулярной динамики и Монте-Карло исследуются нанокластеры различного размера и состава при изменении их состояния, например плавлении. Таким способом делается, например, заключение о том, что точка плавления нанокластера не совпадает с точкой замерзания. Рассматривается оболочечная модель кластера, когда по аналогии с атомом кластер включает положительно заряженное ядро и электронные оболочки, заполняемые свободными электронами атомов щелочных металлов. В результате возникают знаменитые магические числа кластеров, соответствующие числу электронов на заполненной оболочке, характеризующие их наибольшую стабильность. Магические числа кластеров появляются и в модели плотнейшей упаковки для кластеров инертных газов, и для металлических ядер гигантских кластеров, стабилизированных лигандами. [c.11]

    Результаты по образованию фрактальных кластеров в растворах [9] показывают, что время формирования фрактального кластера можно регулировать за счет изменения pH среды. При этом время формирования определяет механизм образования кластера. На малых временах (несколько минут и менее) кластер имеет фрактальную размерность 1,75, что соответствует ККА-модели. Увеличение времени роста фрактального кластера (часы и сутки) и изменения pH приводят к возрастанию величины О до 2,05, что соответствует замене КЬСА-механизма формирования на РОКА-режим. Смена режима формирования фрактального кластера может наблюдаться и при изменении природы растворителя. Так, для криохимического синтеза фракталов путем криохимической со-конденсации паров серебра [19] наблюдались различные фрактальные размерности в зависимости от растворителя 1,9 (изопропанол), 1,7 (ацетонитрил), 1,5 (толуол). При этом средний размер первичных частиц во фрактальном кластере составлял 16,0, 21,0 и 9,4 нм соответственно. Различие во фрактальных размерностях свидетельствует о смене механизма формирования (табл. 5.1). Таким образом, задачи компьютерного моделирования фрактальных кластеров многопараметрические и должны включать как структурообразующие, так и кинетические факторы. [c.207]


    К этому необходимо добавить построение различного рода компьютерных моделей, основанных на средствах вычислительной математики и физики. Основываясь на подобии построения безлигандного кластера строению многоатомного атома и одновременно атомному ядру была построена оболочечная, электронная модель кластера или желеобразная модель и предсказано существование магических чисел кластеров, соответствующих наиболее стабильным состояниям, которые действительно были обнаружены для кластеров щелочных и некоторых благородных металлов. Также микроскопический подход позволяет создать модель наиболее стабильных кластеров инертных газов или благородных металлов на основе наиболее плотной атомной упаковки, которая хорошо выполняется, например, для молекулярных кластеров. [c.586]

    Конечно, необходимо развитие теоретических моделей нанокластеров и наноструктур на основе квантово-механических и квантовостатистических подходов, позволяющих отслеживать размерные эффекты. Компьютерные модели с применением, например, молекулярной динамики также представляют большой интерес, поскольку они позволяют проводить и компьютерные эксперименты, меняя температуру, давление и другие параметры наносистемы. Безусловно, нельзя снимать со счета и термодинамические модели, которые всегда к месту и позволяют предсказывать для наносистемы соверщенно новые результаты, не зная многих деталей строения кластеров. Большая будущность за кинетикой и механизмом кластерных реакций как методами исследования структуры самих кластеров и получения совершенно новых кластерных ансамблей и комплексов, которые ранее отсутствовали (во всяком случае, в стационарных земных условиях). [c.588]

    Уже в первых работах, выполненных Гляйтером с сотрудниками [1, 106], был установлен ряд особенностей структуры нано-кристаллических материалов, полученных газовой конденсацией атомных кластеров с последующим их компактированием. Это прежде всего пониженная плотность полученных нанокристаллов и присутствие специфической зернограничной фазы , обнаруженное по появлению дополнительных пиков при мессбауэровских исследованиях. На основании проведенных экспериментов, включая компьютерное моделирование, была предложена структурная модель нанокристаллического материала, состоящего из атомов одного сорта (рис. 2.1) [1, 107]. В согласии с этой моделью такой нанокристалл состоит из двух структурных компонент зерен-кристаллитов (атомы представлены светлыми кружками) и зернограничных областей (черные кружки). Атомная структура всех кристаллитов совершенна и определяется только их кристаллографической ориентацией. В то же время зернограничные области, где соединяются соседние кристаллиты, характеризуются пониженной атомной плотностью и измененными межатомными расстояниями. [c.60]


Смотреть страницы где упоминается термин Компьютерные модели кластеров: [c.206]   
Смотреть главы в:

Физико-химия нанокластеров наноструктур и наноматериалов -> Компьютерные модели кластеров




ПОИСК





Смотрите так же термины и статьи:

Кластер



© 2025 chem21.info Реклама на сайте