Mô phỏng vi cấu trúc và sự chuyển pha cấu trúc của Ôxit SIO2 lỏng

Đỗ Thị Vân và cs<br /> <br /> Tạp chí KHOA HỌC & CÔNG NGHỆ<br /> <br /> 78(02): 29 - 33<br /> <br /> MÔ PHỎNG VI CẤU TRÚC VÀ SỰ CHUYỂN PHA CẤU TRÚC<br /> CỦA ÔXIT SIO2 LỎNG<br /> Đỗ Thị Vân*, Đặng Thị Uyên và Phạm Hữu Kiên<br /> Trường Đại học Sư phạm - Đại học Thái Nguyên<br /> <br /> TÓM TẮT<br /> Mô phỏng động lực học phân tử (ĐLHPT) đã đƣợc sử dụng để nghiên cứu mô hình vật liệu ôxít<br /> SiO2 chứa 1998 (666 Si và 1332 O) nguyên tử trong hộp lập phƣơng với điều kiện biên tuần hoàn,<br /> ở nhiệt độ 3200 K. Các đặc trƣng cấu trúc của mô hình vật liệu xây dựng, đƣợc phân tích thông<br /> qua hàm phân bố xuyên tâm (HPBXT) thành phần, phân bố số phối trí (SPT), phân bố góc liên kết.<br /> Kết quả mô phỏng cho thấy, cấu trúc của SiO2 đƣợc tạo nên bởi các đơn vị cấu trúc cơ bản SiO4,<br /> SiO5 và SiO6, các đơn vị cấu trúc này liên kết với nhau bởi 1, 2 và 3 cầu nối oxy. Khi áp suất mô<br /> hình tăng, số lƣợng đơn vị SiO4 giảm, SiO6 tăng còn SiO5 đạt cực đại trong khoảng áp suất 12-15<br /> GPa, đây chính là áp suất chuyển pha cấu trúc trong SiO2 lỏng nhƣ đã đƣợc phát hiện trong nghiên<br /> cứu thực nghiệm.<br /> Từ khoá: Động lực học phân tử; Vi cấu trúc; Chuyển pha cấu trúc; Biên tuần hoàn<br /> <br /> GIỚI THIỆU*<br /> Các hệ ôxít hai nguyên nhƣ Al2O3, SiO2 và<br /> GeO2 là những đối tƣợng đƣợc quan tâm và là<br /> những đề tài mang tính thời sự thu hút sự<br /> nghiên cứu của nhiều nhà khoa học trong<br /> nhiều thập niên gần đây [1-10]. Trong đó, ôxít<br /> silic (SiO2) là một trong những đối tƣợng<br /> đƣợc nhiều nhà khoa học nghiên cứu vật liệu<br /> mới quan tâm nhất [8-12]. Bởi vì, SiO2 có<br /> ứng dụng rộng rãi trong việc chế tạo nhiều<br /> loại linh kiện và vật liệu. Gần đây đã có nhiều<br /> công trình nghiên cứu vi cấu trúc và tính toán<br /> các tính chất vật lý của hệ SiO2 bằng cách sử<br /> dụng các phƣơng pháp khác nhau trong đó có<br /> phƣơng pháp mô phỏng ĐLHPT. Chuyển pha<br /> cấu trúc đƣợc phát hiện trong SiO2 theo sự<br /> thay đổi của áp suất và nhiệt độ [1,2]. Ở nhiệt<br /> độ thấp sự chuyển pha cấu trúc trong SiO2 là<br /> rất chậm. Kết quả cho thấy tồn tại hai pha<br /> (pha có cấu trúc tứ diện và bát diện) ở điều<br /> kiện áp suất khác nhau là rất thú vị. Với cùng<br /> một dải nhiệt độ, pha thứ nhất bền vững ở áp<br /> suất thấp, trái lại pha thứ hai bền vững ở áp<br /> suất cao. Vùng áp suất xảy ra chuyển pha đã<br /> đƣợc nhiều công trình đề cập đến và giá trị<br /> này nằm trong khoảng 12-15GPa [7-12].<br /> <br /> *<br /> <br /> Tel: 01689931371, Email: dovan12a2@yahoo.com<br /> <br /> Cho tới nay đã có một lƣợng lớn công trình<br /> nghiên cứu về sự chuyển pha cấu trúc của<br /> SiO2 [1-12]. Tuy nhiên, sự hiểu biết đầy đủ về<br /> hiện tƣợng này vẫn chƣa thoả đáng và còn<br /> nhiều vấn đề đang đƣợc thảo luận. Đặc biệt,<br /> sự thay đổi cấu trúc ở nhiệt độ 3200 K trong<br /> một dải áp suất vẫn đang là đề tài nóng (vì<br /> đây là nhiệt độ trong lòng Trái đất nơi tồn tại<br /> SiO2). Vì vậy, trong nghiên cứu này chúng tôi<br /> muốn cung cấp thêm một vài thông tin về vi<br /> cấu trúc cũng nhƣ sự chuyển pha cấu trúc<br /> trong vật liệu SiO2 lỏng khi nén mô hình.<br /> PHƢƠNG PHÁP TÍNH TOÁN<br /> Sự chuyển pha cấu trúc trong SiO2 lỏng ở đây<br /> đƣợc nghiên cứu bằng phƣơng pháp ĐLHPT,<br /> sử dụng thế tƣơng tác BKS và điều kiện biên<br /> tuần hoàn. Thế BKS đƣợc phát triển bởi Van<br /> Beest, Kramer và Van Sansten, bằng phƣơng<br /> pháp tính toán ab initio, nó có dạng [1-5,6]:<br /> <br /> U (rij ) <br /> <br /> qi q j e2<br /> rij<br /> <br />  Aij exp( Bij rij )  Cij rij6<br /> (1)<br /> <br /> trong đó: qi, qj là điện tích của các ion i, j đối<br /> với ion Si, qSi = +2.4e và đối với ion O, qo = 1.2e (e là điện tích nguyên tố); rij là khoảng<br /> cách tƣơng tác giữa một ion loại i và một ion<br /> loại j; Aij, Bij, Cij là các hằng số đƣợc tính<br /> bằng phƣơng pháp ab initio. Các số hạng<br /> 29<br /> <br /> Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên<br /> <br /> http://www.lrc-tnu.edu.vn<br /> <br /> Đỗ Thị Vân và cs<br /> <br /> Tạp chí KHOA HỌC & CÔNG NGHỆ<br /> <br /> trong biểu thức này tƣơng ứng cho các tƣơng<br /> tác Coulomb, tƣơng tác đẩy và tƣơng tác<br /> Vander Waal. Chúng tôi sử dụng thuật toán<br /> Verlet với bƣớc thời gian mô phỏng là 4x10-14s<br /> để xác định tích phân phƣơng trình chuyển<br /> động. Số phối trí trung bình Z đƣợc xác<br /> định bằng biểu thức tích phân đỉnh thứ nhất<br /> HPBXT [1-5]:<br /> R<br /> <br /> Z  4 j  g (r )r 2 dr<br /> 0<br /> <br /> (2)<br /> <br /> R là bán kính ngắt, thƣờng đƣợc chọn là vị trí<br /> cực tiểu sau đỉnh thứ nhất của HPBXT gαβ(r).<br /> HPBXT đƣợc dùng để xác định đặc trƣng trật<br /> tự gần. HPBXT có thể xác định bằng phép<br /> tích phân Fourier từ thừa số cấu trúc nhận<br /> đƣợc ở đƣờng cong nhiễu xạ tia X và cho<br /> phép xác định số lƣợng trung bình các nguyên<br /> tử ở khoảng cách bất kì tính từ nguyên tử<br /> đang xét. HPBXT thành phần gαβ(r) đƣợc xác<br /> định nhƣ sau [1-5]:<br /> g ,  (r )  N αβ<br /> <br /> N α Nβ<br /> <br />  δ(r -r)<br /> ij<br /> <br /> i<br /> <br /> 50 000 bƣớc lặp. Sáu mẫu vật liệu thu đƣợc<br /> dùng để phân tích vi cấu trúc và sự chuyển<br /> pha cấu trúc.<br /> KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN<br /> Đặc trƣng cấu trúc của các mô hình SiO2<br /> nhiệt độ 3200 K và các áp suất khác nhau<br /> đƣợc thống kê trong Bảng 1.Nhƣ có thể thấy,<br /> ở nhiệt độ 3200 K, áp suất -0.01GPa vị trí<br /> đỉnh cực đại thứ nhất trong các HPBXT thành<br /> phần Si-Si, Si-O và O-O lần lƣợt là 3.08, 1.6,<br /> 2.6 Å. Hình 1 cho thấy HPBXT thành phần<br /> của SiO2 lỏng ở các áp suất khác nhau và T =<br /> 3200 K. Nhƣ có thể thấy, các HPBXT thành<br /> phần giống nhau về cả hình dạng và vị trí các<br /> đỉnh. Vị trí cực đại thứ nhất dịch sang trái và<br /> độ cao các đỉnh giảm theo sự tăng áp suất.<br /> Ngoài ra, SPT trung bình thay đổi rất mạnh<br /> theo áp suất, cụ thể, các cặp Si-Si, Si-O, O-Si<br /> và O-O lần lƣợt tăng từ 4.49-8.98, 4.07-5.50,<br /> 2.03-2.75 và 8.17-15.20 khi áp suất tăng từ 0.01 đến 25.20 GPa.<br /> P=-0,10 GPa<br /> P= 4,87 GPa<br /> P=25,20 GPa<br /> <br /> 9<br /> <br /> α, β  Si, O<br /> <br /> 6<br /> <br /> j<br /> <br /> N<br /> <br />   N ( N  1)<br />  0  <br /> N αβ  <br />  N<br />  ρ0 N α Nβ<br /> <br /> Si-Si<br /> <br /> 3<br /> <br /> α=β<br /> <br /> 0<br /> 2<br /> <br /> 9<br /> <br /> αβ<br /> <br /> ở đây, N là tổng số nguyên tử trong mô hình,<br /> N và N lần lƣợt là số nguyên tử loại  và<br /> loại ; 0 là mật độ nguyên tử trung bình<br /> trong thể tích V.<br /> Trong nghiên cứu này, 6 mẫu vật liệu có áp<br /> suất khác nhau đã đƣợc xây dựng, mỗi vật<br /> liệu là một mô hình chứa 1998 (666 Si và<br /> 1332 O) nguyên tử đƣợc gieo ngẫu nhiên<br /> trong một khối lập phƣơng kích thƣớc cỡ<br /> 23.7×23.7×23.7 Å3 với điều kiện biên tuần<br /> hoàn. Mô hình ban đầu đƣợc làm nóng 5000<br /> K và giữ ở nhiệt độ này sau 50 000 bƣớc lặp<br /> (để phá vỡ trạng thái nhớ ban đầu). Sau đó,<br /> mô hình đƣợc làm lạnh xuống 3200 K và duy<br /> trì ở nhiệt độ này với 50 000 bƣớc lặp. Sáu<br /> mẫu vật liệu có áp suất khác nhau: 0, 5, 10,<br /> 15, 20 và 25 GPa đƣợc dựng lên tại nhiệt độ<br /> 3200 K sau khi mỗi mẫu đƣợc hồi phục sau<br /> <br /> 78(02): 29 - 33<br /> <br /> (r) 6<br /> g ij r<br /> <br /> 4<br /> <br /> 6<br /> <br /> 8<br /> <br /> 10<br /> <br /> 4<br /> <br /> 6<br /> <br /> 8<br /> <br /> 10<br /> <br /> 6<br /> <br /> 8<br /> <br /> 10<br /> <br /> Si-O<br /> <br /> 3<br /> 0<br /> 2<br /> <br /> 9<br /> 6<br /> <br /> O-O<br /> 3<br /> 0<br /> 0<br /> <br /> 2<br /> <br /> 4<br /> <br /> 12<br /> <br /> r(Å)<br /> <br /> Hình 1. Hàm phân bố xuyên tâm thành phần của<br /> SiO2 lỏng ở các áp suất khác nhau và T=3200K<br /> <br /> Hình 2 cho thấy sự phụ thuộc của mật độ<br /> vào áp suất của hệ SiO 2 lỏng ở nhiệt độ<br /> 3200K. Nhƣ có thể thấy, khi tăng áp suất để<br /> nén mẫu thì mật độ nguyên tử tăng lên.<br /> Trên đƣờng cong, ở áp suất trong khoảng<br /> 11-14 GPa độ dốc giảm mạnh. Đây là một<br /> thông tin quan trọng về sự chuyển pha cấu<br /> trúc khi thay đổi áp suất.<br /> <br /> 30<br /> <br /> Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên<br /> <br /> http://www.lrc-tnu.edu.vn<br /> <br /> Đỗ Thị Vân và cs<br /> <br /> Tạp chí KHOA HỌC & CÔNG NGHỆ<br /> <br /> 78(02): 29 - 33<br /> <br /> Bảng 1. Các đặc tính cấu trúc của SiO2 lỏng ở 3200 K; rij, gij là vị trí và độ cao đỉnh thứ nhất của<br /> HPBXT thành phần; Zij là số phối trí trung bình. Ở đây, 1-1 cho cặp Si-Si, 1-2 cho cặp Si-O, 2-1 cho cặp<br /> O-Si và 2-2 cho cặp O-O<br /> Áp suất,<br /> rij(Å)<br /> gij<br /> Zij<br /> GPa<br /> 1-1<br /> 1-2<br /> 2-2<br /> 1-1<br /> 1-2<br /> 2-2<br /> 1-1<br /> 1-2<br /> 2-1<br /> 2-2<br /> -0.10<br /> 3.10<br /> 1.60<br /> 2.60<br /> 2.89<br /> 9.1<br /> 2.75<br /> 4.49<br /> 4.07<br /> 2.03<br /> 8.17<br /> 4.87<br /> 3.08<br /> 1.60<br /> 2.56<br /> 2.57<br /> 7.22<br /> 2.48<br /> 5.71<br /> 4.40<br /> 2.2<br /> 11.13<br /> 9.83<br /> 3.08<br /> 1.60<br /> 2.50<br /> 2.42<br /> 6.14<br /> 2.40<br /> 6.90<br /> 4.78<br /> 2.39<br /> 12.95<br /> 15.73<br /> 3.08<br /> 1.62<br /> 2.50<br /> 2.38<br /> 5.67<br /> 2.41<br /> 7.96<br /> 5.08<br /> 2.54<br /> 13.91<br /> 20.15<br /> 3.08<br /> 1.62<br /> 2.46<br /> 2.36<br /> 5.42<br /> 2.43<br /> 8.42<br /> 5.31<br /> 2.65<br /> 14.61<br /> 25.20<br /> 3.08<br /> 1.64<br /> 2.44<br /> 2.35<br /> 5.29<br /> 2.46<br /> 8.98<br /> 5.50<br /> 2.75<br /> 15.20<br /> <br /> Hình 2. Sự phụ thuộc của mật độ vào áp suất<br /> của hệ SiO2 lỏng ở nhiệt độ 3200K<br /> <br /> Hình 3. Sự phụ thuộc của tỷ lệ các đơn vị cấu trúc SiO4,<br /> SiO5 và SiO6 vào áp suất của hệ SiO2 ở nhiệt độ 3200K<br /> <br /> Hơn nữa, nhƣ thấy trên Hình 3 về sự phụ<br /> thuộc số lƣợng đa diện SiOx (x = 4, 5, 6) vào<br /> áp suất. Khi áp suất mô hình tăng, chúng tôi<br /> thấy xuất hiện sự thay đổi đột ngột tỷ lệ số<br /> lƣợng các đa diện SiOx trong mẫu vật liệu.<br /> Cụ thể, tỷ lệ số đa diện SiO4 giảm nhanh, tỉ<br /> lệ số đa diện SiO6 tăng nhanh và tỉ lệ số đa<br /> diện SiO5 đạt giá trị cực đại trong vùng 1116 GPa. Trong khi, tâm điểm xảy ra chuyển<br /> pha vào khoảng 12-13 GPa đã đƣợc quan sát<br /> trong thực nghiệm. Ở vùng áp suất cao hơn<br /> 12-13 GPa, số đa diện SiO4 và SiO5 tiếp tục<br /> giảm và số đa diện SiO6 tăng. Có nghĩa,<br /> trong SiO2 lỏng ở 3200 K và áp suất khác<br /> nhau tồn tại tính đa cấu trúc.<br /> Một thông tin cũng khá quan trọng là phân<br /> bố góc liên kết O-Si-O trong các đơn vị cấu<br /> trúc SiO4, SiO5 và SiO6; góc liên kết Si-O-Si<br /> giữa các đơn vị cấu trúc. Trên Hình 4(a) góc<br /> liên kết O-Si-O có giá trị khoảng 1020 và<br /> <br /> hầu nhƣ không thay đổi theo áp suất. Do đó,<br /> cấu trúc của ôxít SiO2 là các tứ diện SiO4 (ở<br /> đó, một nguyên tử Si ở giữa và bốn nguyên<br /> tử O bao xung quanh).<br /> <br /> Hình 4. Phân bố góc liên kết O-Si-O trong các<br /> đơn vị cấu trúc SiO4 (a), SiO5 (b), SiO6 (c) và<br /> góc Si-O-Si giữa các đơn vị cấu trúc (d)<br /> <br /> 31<br /> <br /> Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên<br /> <br /> http://www.lrc-tnu.edu.vn<br /> <br /> Đỗ Thị Vân và cs<br /> <br /> Tạp chí KHOA HỌC & CÔNG NGHỆ<br /> <br /> 78(02): 29 - 33<br /> <br /> Bảng 2. Phân bố liên kết cầu O giữa hai đơn vị cấu trúc SiO x với m là số nguyên tử O tham gia liên kết<br /> cầu giữa hai đơn vị cấu trúc SiOx lân cận. Các cột tiếp theo chỉ ra tỷ lệ phần trăm liên kết cầu tƣơng ứng<br /> với m. Ví dụ, 8,430% số liên kết giữa hai đơn vị cấu trúc lân cận có hai nguyên tử O tham gia cầu liên kết<br /> ở áp suất nén 4,87 GPa<br /> Áp suất (GPa)<br /> m<br /> -0.10<br /> 4.87<br /> 9.83<br /> 15.73<br /> 20.15<br /> 25.20<br /> 1<br /> 97.88<br /> 91.17<br /> 82.52<br /> 80.04<br /> 77.46<br /> 76.78<br /> 2<br /> 2.05<br /> 8.43<br /> 16.20<br /> 18.01<br /> 20.57<br /> 21.51<br /> 3<br /> 0.07<br /> 0.40<br /> 1.27<br /> 1.95<br /> 1.96<br /> 1.71<br /> <br /> Các góc liên kết O-Si-O trong các đa diện<br /> SiOx (x = 5, 6) thay đổi rất nhỏ theo áp suất<br /> (xem trên Hình 4(b), (c)). Tuy nhiên, góc liên<br /> kết Si-O-Si giữa các đa diện SiOx (x = 4, 5, 6)<br /> thay đổi rất mạnh theo áp suất. Nhƣ thấy trên<br /> Hình 4(d), ở áp suất cao (>9 GPa) trong phân<br /> bố góc Si-O-Si xuất hiện hai cực đại: cực đại<br /> thứ nhất nằm ở vị trí khoảng 910, và 1410 cho<br /> cực đại thứ hai, đây chính là hai góc gần với<br /> hai góc trong cấu trúc bát diện hoàn hảo.<br /> Trong vật liệu ôxit silic tồn tại các đơn vị cấu<br /> trúc SiOx (x = 4, 5 và 6), chúng liên kết với<br /> nhau bằng các nguyên tử ôxi và đƣợc gọi là<br /> liên kết cầu ôxi. Nhƣ thấy trong Bảng 2, tỷ lệ<br /> các liên kết giữa các đa diện bằng cầu 1, 2 và<br /> 3 nguyên tử O có sự thay đổi mạnh theo áp<br /> suất. Cụ thể, khi áp suất tăng từ -0.10 GPa<br /> đến 9.83 GPa thì tỷ lệ số liên kết giữa các đa<br /> diện với nhau bằng 1 nguyên tử ôxi chiếm đa<br /> số và liên kết bằng 2, 3 nguyên tử O chỉ<br /> chiếm vài %. Tuy nhiên, từ áp suất 9.83 GPa<br /> trở lên, số liên kết bằng 2, 3 nguyên tử O tăng<br /> lên rõ rệt, cụ thể, lần lƣợt tăng từ 16.2 21.51% và từ 1.27 - 1.96%.<br /> Qua phân tích các số liệu thu đƣợc trên đây,<br /> chúng tôi có những thảo luận sau: Đối với<br /> SiO2 lỏng ở nhiệt độ 3200 K, khi thay đổi áp<br /> suất từ -0.01 đến 25.20 GPa thì có sự chuyển<br /> pha cấu trúc từ cấu trúc tứ diện (đơn vị cấu<br /> trúc SiO4 chiếm ƣu thế) sang cấu trúc bát diện<br /> (đơn vị cấu trúc SiO6 chiếm một lƣợng đáng<br /> kể). Áp suất ở đó xảy ra sự chuyển pha cấu<br /> trúc đƣợc tìm thấy nằm trong khảng 12-15<br /> GPa, giá trị này phù hợp tốt với quan sát thực<br /> nghiệm (12-13 GPa) [2,12-16]. Điều thú vị ở<br /> đây là có sự tƣơng ứng giữa sự biến đổi của<br /> các đa diện SiOx và các liên kết cầu ôxi. SiO4<br /> có cấu trúc tứ diện nhƣng khi chuyển sang<br /> SiO6 chúng có cấu trúc bát diện, đây là sự<br /> <br /> biến đổi quan trọng cần xét đến khi nghiên<br /> cứu về chuyển pha của chất lỏng SiO2.<br /> KẾT LUẬN<br /> Cấu trúc của SiO2 lỏng đƣợc nghiên cứu bằng<br /> phƣơng pháp mô phỏng ĐLHPT, dùng thế<br /> tƣơng tác cặp BKS và điều kiện biên tuần<br /> hoàn. Đặc trƣng cấu trúc của mô hình xây<br /> dựng đƣợc phân tích thông qua HPBXT, phân<br /> bố SPT, phân bố góc liên kết. Kết quả chỉ ra<br /> rằng, cấu trúc SiO2 lỏng đƣợc tạo bởi các đơn<br /> vị SiO4, SiO5 và SiO6 thông qua các cầu oxy<br /> 1, 2 và 3. Khi tăng áp suất từ 0-25GPa thì có<br /> sự chuyển pha cấu trúc tứ diện sang cấu trúc<br /> bát diện trong khoảng áp suất 12-15GPa. Các<br /> đặc trƣng cấu trúc nhƣ phân bố tỷ lệ số đa<br /> diện SiOx, phân bố tỷ lệ liên kết cầu oxy và sự<br /> phụ thuộc của mật độ vào áp suất thể hiện rõ<br /> quá trình chuyển pha cấu trúc.<br /> TÀI LIỆU THAM KHẢO<br /> [1]. N.T. Nhan, V.V. Hung, P.H. Kien, T.V. Mung and<br /> P.K. Hung., Journal of Science of HNUE. Natural Sci.,<br /> 2008, V.53, No 1, pp.74-79.<br /> [2]. P.H. Kien, P.K. Hung and V.V. Hung, Tạp chí<br /> Khoa học và Công nghệ, Đại học Thái Nguyên Tập 68,<br /> Số 06, 2010, tr. 50-55.<br /> [3]. Mai Thị Lan, Phạm Hữu Kiên và Phạm Khắc Hùng,<br /> Hội nghị Vật lý chất rắn và Khoa học vật liệu toàn quốc<br /> lần thứ 6 (SPMS-2009) - Đà Nẵng 2009, tr. 841-845.<br /> [4]. A.Takada, P.Richet, C.R.A Catlow and G.D.Price.<br /> J.Non-Cryst.Solids, 2004. 345 và 346, 224.<br /> [5]. Liping Huang, L.Duffrene and J.Kieffer. J.NonCryst.Solids, 2004. Phys. Rev. B 69, 224203.<br /> [6]. J. Daniel, Lacks, Phys. Rev. Lett. 84 (2000) 4629.<br /> [7]. James Badro et al., Phys. Rev. B, 56 (1997) 5797.<br /> [8]. N. Kuzuu, H. yoshi, Y. Tamai and C. Wang, J. NonCryst. Solids 349 (2004) 319.<br /> [9]. M. Scott Shell et al, Phys. Rev. E, 66 (2002)<br /> 011202.<br /> [10]. R. James. Rustad and A. David. Yuen, Phys. Rev.<br /> Lett. 54 (1990) 1995.<br /> [11]. A. Polian and M. Grimsditch, Phys. Rev. B,<br /> 41(1990) 6086.<br /> [12]. B.W.H. van Beest, G.L. Kramer, R.A. Van Santen,<br /> Phys. Rev. Lett. 54 (1990) 1995.<br /> <br /> 32<br /> <br /> Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên<br /> <br /> http://www.lrc-tnu.edu.vn<br /> <br /> Đỗ Thị Vân và cs<br /> <br /> Tạp chí KHOA HỌC & CÔNG NGHỆ<br /> <br /> 78(02): 29 - 33<br /> <br /> SUMMARY<br /> SIMULATION OF THE MICROSTRUCTURAL AND PHASE TRANSITION<br /> IN SIO2 LIQUID<br /> Do Thi Van*, Dang Thi Uyen and Pham Huu Kien<br /> College of Education - TNU<br /> <br /> The molecular dynamic simulation has been used to study of microstructural and phase transition<br /> in SiO2 liquid containing 1998 (666 Si and 1332 O) atoms in cubic box with periodic boundary<br /> conditions, at 3200 K. Structure characteristics of considred model is analysised through the partial<br /> radial distribution function, coordination number and bond-angle distribution. The simulation<br /> result reveals that SiO2 liquid is composed of the species SiO4, SiO5 and SiO6 units, they are linked<br /> by 1, 2 and 3 O bridge. As pressure increases, the fraction of SiO 4 decreases, SiO6 increases and<br /> SiO5 appears a maximum lied in range 12-15GPa and this is pressure range to occurs phase<br /> transition in SiO2 liquid, it likes observed experimental.<br /> Keywords: Molecular dynamic simulation; Microstructural; Phase transition; Periodic boundary<br /> <br /> *<br /> <br /> Tel: 01689931371, Email: dovan12a2@yahoo.com<br /> <br /> 33<br /> <br /> Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên<br /> <br /> http://www.lrc-tnu.edu.vn<br /> <br />