English Russian
Известия
Журнал
теоретических
и прикладных
исследований
Алтайского государственного университета
Print ISSN 1561-9443
On-line ISSN 1561-9451
Список выпусков
Содержание номера
биологические науки
науки о земле
химия
О журнале
Редакционная коллегия и редакционный совет журнала
Порядок рецензирования научных статей в журнале "Известия АлтГУ"
Новые правила представления статей в журнал «Известия АлтГУ»
Публикационная этика журнала «Известия АлтГУ»
 
3-2(83)2014
  ХИМИЯ

Предыдущий | Следующий

С.А. Безносюк, М.С. Жуковский, Т.М. Жуковская, Д.Ю. Максимов, Г.А. Элли

Теория и компьютерное моделирование квантовых НЭМС накопителей энергии в материалах

Рассмотрена теория релаксации квантовых наноэлектромеханических систем (НЭМС) накопителей энергии в материалах. В рамках компьютерного моделирования квантовой кинетики изучена релаксация НЭМС накопителя энергии в виде ограниченного плоскостями типа (100) кубоида Fe172 в ГЦК‑кристалле железа. Для сравнения выполнен расчет методом молекулярной динамики (МД) аналогичного по исходной структуре кластера Fe172. Проведено сравнение результатов расчета методами НК и МД для температуры 293 К. Анализ компьютерных экспериментов показал, что релаксация НЭМС накопителя энергии Fe172 и МД-кластера Fe172 из исходных неравновесных состояний имеет существенные отличия как в кинетике, так и в разнообразии структурных превращений. Показано, что релаксация кластера железа в методе МД незначительна и его итоговая энергия связи в расчете на атом на 2 эВ/ат ниже, чем в кристалле. Метод НК выявил, что при релаксации происходит существенное изменение формы и парной радиальной функции распределения ядер НЭМС накопителя энергии. Он значительно увеличивает энергию связи до 3,34 эВ/ат, что лишь на 1 эВ/ат меньше энергии связи в кристалле Fe. Выявлена возможность прохождения процесса самоорганизации НЭМС накопителя энергии через несколько промежуточных метастабильных состояний. Показано, что на 20 пс процесса релаксации происходит флуктуационное перестроение куба в кубоид с сильным изгибанием поверхностных граней, а вторая трансформация идет с изменением граней в трапецоиды на 40 пс. Это кардинально отличает НК релаксацию кубоидного НЭМС накопителя энергии Fe172 от МД релаксации кластеров атомов Fe172 в кристаллическом железе.

DOI 10.14258/izvasu(2014)3.2-26

Ключевые слова: конденсированное состояние, квантовые НЭМС, квантовая релаксация, накопители энергии, кластеры атомов железа, компьютерное моделирование, метод нанокинетики, метод молекулярной динамики

Полный текст в формате PDF, 685Kb. Язык: Русский.

БЕЗНОСЮК Сергей Александрович
доктор физико-математических наук, профессор, заведующий кафедрой физической и коллоидной химии Алтайского государственного университета (Барнаул, Россия)
E-mail: bsa1953@mail.ru

ЖУКОВСКИЙ Марк Сергеевич
кандидат химических наук, доцент кафедры физической и коллоидной химии Алтайского государственного университета (Барнаул, Россия)
E-mail: zhukovsky@list.ru

ЖУКОВСКАЯ Татьяна Михайловна
кандидат химических наук, младший научный сотрудник кафедры физической и коллоидной химии Алтайского государственного университета (Барнаул, Россия)
E-mail: 14maple10@mail.ru

МАКСИМОВ Дмитрий Юрьевич
магистрант Алтайского государственного университета (Барнаул, Россия)
E-mail: maximov757@mail.ru

ЭЛЛИ Георгий Антонович
магистрант Алтайского государственного университета (Барнаул, Россия)
E-mail: elligeo8@gmail.com

 

Печатное издание "Известия АлтГУ" © 1996-2017 Алтайский государственный университет.
Зарегистрировано Министерством РФ по делам печати, телерадиовещания и средств массовых коммуникаций. Свидетельство о регистрации ПИ №77-14344. Все права защищены. Ни одна из частей журнала либо издание в целом не могут быть перепечатаны без письменного разрешения авторов или издателя.
По вопросам приобретения журнала обращаться в издательство АлтГУ по адресу:
656049, Россия, Барнаул, ул. Димитрова 66. Телефон +7 (3852) 366351.