view in publisher's site

Atom–atom force field for simulation of zirconia bulk, nanosheets and nanotubes

The set of three pair atom–atom potentials for zirconia crystals and nano objects was developed. Besides Buckingham potential and Coulomb interaction, these force fields employ the additional functional forms: Fermi-Dirac, Inverse Gaussian or Morse potential. The developed force fields are capable to reproduce the structural, mechanical and thermodynamic properties of five zirconia phases: monoclinic, tetragonal, cubic, brookite and cotunnite with acceptable accuracy. The proposed force fields give monoclinic phase as a ground state structure and predict the correct energy ordering of the phases. The Raman and IR phonon frequencies, temperature dependencies of the thermodynamic properties of monoclinic and tetragonal zirconia are predicted in good and moderate agreement with the experimentally observed data and results of first-principles calculations. To test the transferability of proposed potentials, the zirconia-based nanosheets and nanotubes were simulated. Results of structure optimisation and calculation of the nanotubes’ strain energies are well compared with the corresponding data of the first-principles calculations.

میدان نیروی اتم اتم برای شبیه‌سازی حجم zirconia، nanosheets و نانولوله ها

مجموعه سه جفت پتانسیل اتم - اتم برای بلوره‌ای zirconia و نانو اجسام توسعه‌یافته است. علاوه بر تعامل potential و کولمب، این حوزه‌های نیرو اشکال عملکردی دیگری را به کار می‌گیرند: فرمی - دیراک، Gaussian معکوس یا پتانسیل مورس. میدان‌های الکتریکی توسعه‌یافته قادر به تولید ویژگی‌های ساختاری، مکانیکی و ترمودینامیکی پنج فاز zirconia هستند: monoclinic، tetragonal، مکعبی، brookite و cotunnite با دقت قابل‌قبول. میدان های نیروی پیشنهادی به فاز monoclinic به عنوان یک ساختار حالت پایه می‌دهند و نظم و ترتیب انرژی صحیح فازها را پیش‌بینی می‌کنند. شدت تابش رامان و IR، وابستگی‌های دمایی ویژگی‌های ترمودینامیکی of و zirconia tetragonal در تطابق خوب و متوسط با داده‌های مشاهده‌شده تجربی و نتایج محاسبات اول اصول پیش‌بینی می‌شود. برای آزمایش قابلیت انتقال پتانسیل پیشنهادی، nanosheets و نانولوله های مبتنی بر zirconia شبیه‌سازی شدند. نتایج بهینه‌سازی ساختاری و محاسبه انرژی‌های کرنش نانو تیوب به خوبی با داده‌های مربوط به محاسبات اصول اولیه مقایسه می‌شوند.
ترجمه شده با

سفارش ترجمه مقاله و کتاب - شروع کنید

95/12/18 - با استفاده از افزونه دانلود فایرفاکس و کروم٬ چکیده مقالات به صورت خودکار تشخیص داده شده و دکمه دانلود فری‌پیپر در صفحه چکیده نمایش داده می شود.