RUS  ENG
Полная версия
ЖУРНАЛЫ // Математическое моделирование // Архив

Матем. моделирование, 2022, том 34, номер 3, страницы 101–116 (Mi mm4362)

Эта публикация цитируется в 2 статьях

Атомистическое моделирование сосуществования фазовых состояний жидкость-пар для золота и определение критических параметров

В. И. Мажукин, О. Н. Королева, М. М. Демин, А. В. Шапранов, А. А. Алексашкина

Институт прикладной математики им. М.В. Келдыша РАН

Аннотация: Работа посвящена исследованию (на примере золота) свойств металлов в окрестности критической точки. Многолетние исследования свидетельствуют о сложности проблемы и её важности как для построения теоретических представлений о поведении метастабильных состояний сильно перегретой жидкой фазы металлов, так и для разработки ряда технологических приложений в области материаловедения, воздействия концентрированных потоков энергии на вещество и др. Метастабильные состояния перегретой жидкости и насыщенного пара в окрестности критической точки изучены недостаточно полно. При приближении к критической точке свойства веществ резко изменяются из-за сильной стохастической флуктуации параметров (в первую очередь плотности). Актуальным инструментом определения критических параметров являются методы молекулярной динамики. Для золота с их помощью была получена кривая сосуществования жидкость–пар, которая затем использовалась для определения критических параметров: температуры, плотности и давления. В расчётах в качестве потенциала взаимодействия частиц использовался потенциал семейства “погруженного атома” (EAM). Значение критической температуры $T_{cr}$ определялось по результатам МД моделирования с использованием метода максимального размера усреднённого кластера на температурной кривой, проходящей через критическую область. Значение критического давления $P_{cr}$ получено по результатам МД моделирования из температурной зависимости давления насыщенного пара $P_{sat}(T)$. Значение критической плотности $\rho_{cr}$ получено по результатам МД моделирования кривой сосуществования жидкость-пар с использованием эмпирического правила прямолинейного диаметра. Проведено сравнение результатов моделирования данной работы с результатами оценки критических параметров золота другими авторами, использующими различные подходы.

Ключевые слова: молекулярно-динамическое моделирование, кривая сосуществования жидкость–пар, критические параметры, золото.

Поступила в редакцию: 18.01.2022
Исправленный вариант: 18.01.2022
Принята в печать: 21.02.2022

DOI: 10.20948/mm-2022-03-06


 Англоязычная версия: Mathematical Models and Computer Simulations, 2022, 14:5, 819–828

Реферативные базы данных:


© МИАН, 2024