тися поверхню має бути багато більше товщини модельованої осередку, b << d.
. У разі тришарового сендвіча можна використовувати періодичні граничні умови по всіх трьох напрямках.
Рис. 3.2.1 Осередок моделювання - сендвіч. b << d
Ця система буде врівноважуватися при вибраних температурі і тиску. Ключовий величиною, яка виникає в даному методі, є, так звана, жорсткість поверхні, яка визначається таким чином
, (3.2.1)
де - є кут між нормаллю до поверхні і усередненої орієнтацією плоскою вихідної поверхні (Мал. 3.2.2).
Рис. 3.2.2 Кут між нормаллю до поверхні і усередненої орієнтацією плоскій поверхні
Жорсткість безпосередньо пов'язується зі спектром рівноважної статистичної флуктуації висоти поверхні.
, (3.2.2)
де - є одномірне Фур'є - перетворення величини.
З іншого боку, величина відтворюватися в рамках кубічного гармонійного розкладання наступним чином
, (3.2.3)
де,,.
Очевидно, що при параметризації (3.2.3) з'являється чотири підгінних параметра. Тоді, розглядаючи похідні (3.2.3) лінії радела за трьома різними напрямками.
Даний метод є придатним для оцінки поверхневого натягу двофазних систем, однією з яких є кристалічна фаза.
Слід також зазначити, що крім коефіцієнта поверхневого натягу даний метод дозволяє отримувати поправочні константи, які оцінюють анізотропію поверхневих властивостей.
3.3 Модельний mW-потенціал
В роботі [15] розглянута кристалізація води при 180К через великомасштабне молекулярно - динамічне моделювання моделі води mW (monatomic water).
У роботі використовувався mW-потенціал води, що складається з парної суми та суми трьох частин
(3.3.1)
де А=7.09556277, В=0.6022245584, p=4, q=0,=1.2, a=1.8,=109.47 °,=2.3925A °,=6.189 kcal mol - 1,=23.15.
Система, що складається з 32768 частинок, миттєво охолоджувалася від 300К до 110К, дані записувалися через 0,3 пс.
Рис. 3.3.1 Знімки кристалізації води при миттєвому охолодженні
Також в роботі [15] була обчислена радіальна функція розподілу, формула (3.3.2), між молекулами води для обраної форми моделювання (за допомогою пакета LAMMPS).
(3.3.2)
Навіть коли кількість кластерів льоду значно, піки ледве помітні (Ріс.3.3.2), наявність льоду не помітне до щаблі е) - 16%.
Рис. 3.3.2 Радіальна функція розподілу при 180К. Рівні відповідають часткам льоду на знімках Рис.3.3.1
В роботі [16] на основі наступних співвідношень оцінюється поверхнева ентропія (3.3.3), енергія поверхні розділу двох середовищ (3.3.4) і поверхнева теплоємність для води - пара (3.3.5)
(3.3.3)
(3.3.4)
(3.3.5)
На основі даних формул, також за допомогою формули (3.3.5) була розрахована поверхнева теплоємність. Залежність цієї величини від температури представлена ??на малюнку 3.3.3:
Рис. 3.3.3 Залежність поверхневої теплоємності від температури
З графіка видно, що при збільшенні температури поверхнева теплоємність теж збільшується.
3.4 Резу...
