孤立和周期性边界条件下二氧化铀纳米晶熔化的分子动力学模拟
材料科学
2012-06-22 v3 化学物理
摘要
通过分子动力学(MD)模拟研究了二氧化铀(UO2)纳米晶的熔化。在刚性离子近似下评估了十组近期广泛使用的对势。同时探索了孤立(真空)和周期性边界条件(PBC)。在PBC下使用恒压器获得了熔点对压力的依赖关系。这些曲线在-20 GPa附近与零相交，在25 GPa附近饱和，并在其间非线性增加。利用孤立边界条件(IBC)下的表面模拟，成功再现了推荐的熔化温度和密度跃变。然而，熔化热仍被低估。这些熔化特性是针对立方形状的纳米晶计算的，粒子数范围为768-49 152(体积范围为10-1000 nm^3)。获得的倒数尺寸依赖关系呈非线性下降。考虑了向宏观值的线性和抛物线外推。发现抛物线外推更适合分析温度和熔化热数据。
引用
@article{arxiv.1103.6277,
title = {Molecular dynamics simulation of UO2 nanocrystals melting under isolated and periodic boundary conditions},
author = {A. S. Boyarchenkov and S. I. Potashnikov and K. A. Nekrasov and A. Ya. Kupryazhkin},
journal= {arXiv preprint arXiv:1103.6277},
year = {2012}
}
备注
19 pages, 15 figures, 4 tables