So sánh sự khuếch tán của ion natri giữa các simplex trong các hệ thủy tinh silicat khác nhau bằng mô phỏng động lực học phân tử
Tóm tắt: 13
| 
PDF: 6 
##plugins.themes.academic_pro.article.main##
Author
Từ khóa:
Tóm tắt
Nghiên cứu này khảo sát sự khuếch tán ion natri (Na⁺) trong thủy tinh silicat Na₂O.mSiO₂ (NSm, m = 1, 2, 3, 4) ở 1173K bằng mô phỏng động lực học phân tử. Thay vì sử dụng hàm phân bố xuyên tâm hay số phối trí truyền thống, phân tích simplexs được dùng để xác định các con đường khuếch tán, làm rõ cấu trúc và tính linh động của ion. Kết quả cho thấy sự khác biệt về số lượng simplexs (NSP), oxy nối cầu (ZBO), và kích thước simplex (SPS) ảnh hưởng đến khuếch tán Na⁺. Các simplex ít oxy nối cầu giúp Na⁺ di chuyển dễ dàng hơn. Ion Na⁺ thường rời và quay lại simplex ban đầu, tạo hiệu ứng tương quan làm ảnh hưởng đến khuếch tán. Các tham số như độ dịch chuyển bình phương (d²) và thời gian lưu trú trung bình (tₛ) liên quan trực tiếp đến hệ số khuếch tán Na⁺, giúp hiểu rõ hơn cơ chế khuếch tán Na⁺.
Tài liệu tham khảo
-
[1] K. Varshneya, Fundamentals of Inorganic Glasses, 2nd ed., Elsevier, 2013.
[2] K. Belashchenko, “Diffusion mechanisms in disordered systems: computer simulation”, Physics-Uspekhi, vol. 42, no. 4, pp. 297–319, 1999. Doi 10.1070/pu1999v042n04abeh000583
[3] Jund, W. Kob, and R. Jullien, “Channel diffusion of sodium in a silicate glass”, Phys. Rev. B, vol. 64, no. 13, p. 134303, 2001, https://doi.org/10.1103/PhysRevB.64.134303
[4] Sunyer, P. Jund, and R. Jullien, “Characterization of channel diffusion in a sodium tetrasilicate glass via molecular-dynamics simulations”, Phys. Rev. B, vol. 65, no. 21, p. 214203, 2002, https://doi.org/10.1103/physrevb.65.214203
[5] Meyer, J. Horbach, W. Kob, F. Kargl, and H. Schober, “Channel formation and intermediate range order in sodium silicate melts and glasses”, Phys. Rev. Lett., vol. 93, no. 2, p. 027811, 2004. http://dx.doi.org/10.1103/PhysRevLett.93.027801
[6] Sunyer, P. Jund, and R. Jullien, “Matrix-controlled channel diffusion of sodium in amorphous silica”, J. Phys. Condens. Matter, vol. 15, pp. 6753–6760, 2003, DOI 10.1088/0953-8984/15/26/102,
[7] Funke and R. Hoppe, “Jump-relaxation model yields Kohlrausch-Williams-Watts behavior”, Solid State Ionics, vol. 40, pp. 200–204, 1990, https://doi.org/10.1016/0167-2738(90)90321-H
[8] Roling, “Particle dynamics in the random barrier model: Monte Carlo simulations at low temperatures”, Phys. Rev. B, vol. 61, pp. 5993–5997, 2000, https://doi.org/10.1103/PhysRevB.61.5993
[9] Habasaki and Y. Hiwatari, “Dynamical fluctuations in ion conducting glasses: slow and fast components in lithium metasilicate”, Phys. Rev. E, vol. 65, p. 021604, 2002, https://doi.org/10.1103/physreve.65.021604
[10] T. Thao, N. V. Yen, and P. T. Lien, “Diffusion behaviors of sodium atoms within Si-O network in sodium silicate glasses: insights from molecular dynamics simulations”, Eur. Phys. J. B, vol. 96, p. 138, 2023, https://doi.org/10.1140/epjb/s10051-023-00610-2
[11] Sakuma and K. Kawamura, “Structure and dynamics of water on muscovite mica surfaces”, Geochim. Cosmochim. Acta, vol. 73, pp. 4100–4110, 2009, http://dx.doi.org/10.1016/j.gca.2009.05.029
[12] M. Fábián, P. Jóvári, E. Sváb, G. Mészáros, T. Proffen, and E. Veress, “Network structure of 0.7SiO₂–0.3Na₂O glass from neutron and x-ray diffraction and RMC modelling”, J. Phys. Condens. Matter, vol. 19, p. 335209, 2007, doi: 10.1088/0953-8984/19/33/335209
##plugins.themes.academic_pro.article.sidebar##
