Компьютерное моделирование радиационной устойчивости твердых растворов оксидов со структурой перовскита методом молекулярной динамикидипломная работа (Бакалавр)
Аннотация:Бакалаврская работа выполнена на кафедре кристаллографии и кристаллохимии геологического факультета МГУ и посвящена изучению свойств локальной структуры, устойчивости минеральной матрицы системы твёрдых растворов CaXO3 ( X = Zr, Ti, Sn ) с использоваием программного продукта GULP [J. Gale, 1997]. Работа выполнена под руководством доктора хим. наук, профессора Еремина Н.Н. и кандидата физико-математических наук Гречановского А.Е., которым автор выражает свою глубокую благодарность. Расчёты проводились на кафедре Кристаллографии и Кристаллохимии Геологического факультета МГУ, моделирование свойств смешения твёрдых растворов и молекулярно-динамические расчеты осуществлялись на суперкомпьютере СКИФ МГУ [http://parallel.ru/cluster].
Работа выполнена при финансовой поддержке РФФИ проекты №№ 12-05-809а
ЦЕЛИ РАБОТЫ:
• Разработка согласованной модели атомных потенциалов для расчета свойств системы CaXO3 ( X = Zr, Ti, Sn ).
• Моделирование собственных точечных дефектов в перовскитах типа CaXO3 ( X = Zr, Ti, Sn ).
• Детальный анализ свойств локальной структуры твёрдых растворов CaXO3 ( X = Zr, Ti, Sn ).
• Исследование матрицы лакаргиита как материала для иммобилизации радиоактивных отходов.
Выводы работы:
- Приобретён навык практической работы в программах GULP и DL_POLY.
- Разработан в частично-ковалентном приближении набор потенциалов, который позволил воспроизвести структурные упругие и термодинамические свойства всех трёх соединений с более высокой точностью, чем в предыдущих работах.
- Проведено моделирование энергии образования всех типов точечных дефектов перовскитах типа CaXO3 ( X=Zr, Ti, Sn). Расчет по ионно-ковалентной модели показывает наилучшее согласие с экспериментальными данными.
- По результатам исследования методом МД было выяснено, что радиационная устойчивость минеральной матрицы с химическим составом, приближенным к минералу лакаргииту, является одной из самых высоких среди изученных на настоящее время химических соединений.
С работой можно ознакомиться на сайте кафедры кристаллографии - http://cryst.geol.msu.ru/diplomas/