钠硅酸盐熔体的结构与动力学性质：分子动力学计算机模拟研究
统计力学
2007-05-23 v1 无序系统与神经网络
摘要
我们报告了大规模计算机模拟的结果，研究了钠二硅酸盐和钠三硅酸盐熔体的静态与动力学性质。我们详细研究了这些系统的静态性质，包括配位数、Q^(n) 物种随温度的变化以及静态结构因子，并将其与实验结果进行比较。我们指出，结构由部分破坏的四面体 SiO_4 网络和均匀分布的钠原子组成，后者的最近邻居平均为 16 个硅原子和其他钠原子。我们比较了钠硅酸盐系统中离子扩散与纯硅体中扩散的速度，后者显著更慢。钠扩散通过 Si-O 基质中的活化跳跃进行，而该基质相对于钠原子的运动而言是冻结的。我们确定了钠和氧扩散的基本扩散步骤，发现钠的扩散与 Na-Na 键断裂有关，而氧的扩散则与 Si-O 键断裂有关。从自相关函数的自部分我们认识到，至少有两个连续的钠原子扩散步骤在空间上高度相关。使用同一量，我们表明在低温下，氧的扩散也表现为活化跳跃现象。
引用
@article{arxiv.cond-mat/9910507,
title = {Structural and dynamical properties of sodium silicate melts: An investigation by molecular dynamics computer simulation},
author = {Jurgen Horbach and Walter Kob and Kurt Binder},
journal= {arXiv preprint arXiv:cond-mat/9910507},
year = {2007}
}
备注
16 pages of Latex, 9 figures