Квантовое моделирование переключения структуры в молекулярной системе

Представлены результаты квантового моделирования из первых принципов образования графитоподобной структуры из аморфного углерода. Работа направлена на объяснение механизма смены сопротивления в экспериментах с памятью, основанной на фазовых переходах. В данной работе используется двухуровневая модель молекулярной динамики, сочетающая квантово-механическую молекулярную динамику Кара–Парринелло (CPMD) и модифицированную молекулярную динамику Эренфеста. Результаты моделирования показывают появление послойной графитоподобной молекулярной структуры при увеличении температуры. Эти изменения в атомной конфигурации можно рассматривать как фазовый переход второго рода в наноструктуре материала, приводящий к пороговой смене сопротивления. Вычисления проводились на суперкомпьютере IBM Blue Gene/P, установленном на факультете ВМК МГУ.