Isomorfer i krystaller

Andreas Elmerdahl Olsen & Dan Elmkvist Albrechtsen

Studenteropgave: Speciale

Abstrakt

Det er for en række væsker blevet påvist at man, når der udvises stærke kor- relations mellem virialet og den potentielle energi ved ligevægts uktuationer, til en god approksimation kan de nere isomorfe kurve i densitet-temperatur fasediagrammer. Langs disse kurver er struktur, dynamik, varmekapacitet og det konfi gurationelle bidrag til entropien invariant. Vi undersøger dette via MD-simuleringer af FCC-krystaltilstandspunkter for Lennard-Jones systemer og viser, at de stærke korrelationer er endnu stærkere end i væskefasen. Dette medfører, at isomorfe kurver også skal ndes i krys- talfasen. Vi undersøger og bekræfter følgende egenskabers forudsagte invar- ianser: (1) Strukur via den radiale distributionsfunktion og struktur faktor, (2) korttidsdynamik via hastighedsautokorrelationsfunktioner, (3) langtidsdy- namik via middelkvadraforskydning i de ekte krystalsystemer, (4) ligevægt- segenskaber via relaksation af systemer ved instantane spring mellem isomorfe tilstandspunkter. I alle tilfælde sammenlignes resultater med tilsvarende langs isokore og isotermer. Yderligere undersøges Natrium-Chlorid i krystalfasen, modelleret via et Lennard-Jones potentiale med et ekstra Coulomb led og opsat i FCC-gitter. Systemet er lige under grænsen for at være stærkt korrelerende og har derfor mindre velde nerede isomorfe kurver.

UddannelserFysik, (Bachelor/kandidatuddannelse) Kandidat
SprogDansk
Udgivelsesdato15 mar. 2013
VejledereJeppe Dyre

Emneord

  • fysik
  • krystaller
  • simulering