Расчеты термодинамических свойств нанокапель методом молекулярной динамики
Метод молекулярной динамики часто применяется для моделирования явлений и физических процессов, имеющих место при разработке нанотехнологий.
В нашей работе приводятся результаты расчетов малых капель методом молекулярной динамики. Рассчитывались состояния леннард-джонсовской системы, содержащей каплю размером от 50 до 4000 молекул, находящуюся в равновесии со своим паром. Вычислялись профили плотности, тензор давления, химический потенциал системы, эквимолярные радиусы и радиусы поверхности натяжения капель, механическое и термодинамическое поверхностные натяжения. Проведены расчеты зависимости поверхностного натяжения малых капель от температуры и размера капель. Обнаружено, что механическое и термодинамическое поверхностные натяжения отличаются для малых капель (50 - 2000 молекул) и совпадают для относительно крупных капель (более 2000 молекул). Показано, что при уменьшении размеров капель как механическое, так и термодинамическое поверхностные натяжения сильно уменьшаются и становятся равными нулю при некотором одном и том же эквимолярном радиусе капель (R0), зависящем от теммпературы. Радиусы поверхностей натяжения при этом также обращаются в нуль. Установлена универсальная зависимость отношения механического поверхностного натяжения к поверхностному натяжению плоской границы жидкость - пар от отношения эквимолярного радиуса к R0 [1,2].
1. Харламов Г.В., Онищук А.А., Пуртов П.А., Восель С.В, Болеста А.В. Расчеты поверхностного натяжения малых капель методом молекулярной динамики. Оптика атмосферы и океана. 2008. Т. 21. № 9. С. 784-788.
2. Kharlamov G.V., Onischuk A.A., Purtov P.A., Vosel S.V., Bolesta A.V. The Problem of Surface Tension Definition of Nanodrops. e-Journal of Surface Science and Nanotechnology. 2010. Vol. 8. P. 197-202.
To reports list
|
