Molecular dynamics simulation of phase transitions in liquid carbon
Thermodynamic properties and phase transformations in amorphous carbon and in supercooled liquid carbon are studied by the method of molecular dynamics (MD). The dependence of the diamond melting temperature on pressure is found. The percolation properties of structures of liquid carbon with embedde...
Gespeichert in:
| Veröffentlicht in: | Вопросы атомной науки и техники |
|---|---|
| Datum: | 2007 |
| Hauptverfasser: | , , |
| Format: | Artikel |
| Sprache: | English |
| Veröffentlicht: |
Національний науковий центр «Харківський фізико-технічний інститут» НАН України
2007
|
| Schlagworte: | |
| Online Zugang: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/111040 |
| Tags: |
Tag hinzufügen
Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Zitieren: | Molecular dynamics simulation of phase transitions in liquid carbon / M.S. Byshkin, A.S. Bakai, A.A. Turkin // Вопросы атомной науки и техники. — 2007. — № 3. — С. 363-367. — Бібліогр.: 20 назв. — англ. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| id |
nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-111040 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| spelling |
Byshkin, M.S. Bakai, A.S. Turkin, A.A. 2017-01-07T18:53:37Z 2017-01-07T18:53:37Z 2007 Molecular dynamics simulation of phase transitions in liquid carbon / M.S. Byshkin, A.S. Bakai, A.A. Turkin // Вопросы атомной науки и техники. — 2007. — № 3. — С. 363-367. — Бібліогр.: 20 назв. — англ. 1562-6016 PACS: 81.05.Uw, 61.43.Bn, 64.70.Ja, 61.46.+w, 64.60.Ak https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/111040 Thermodynamic properties and phase transformations in amorphous carbon and in supercooled liquid carbon are studied by the method of molecular dynamics (MD). The dependence of the diamond melting temperature on pressure is found. The percolation properties of structures of liquid carbon with embedded diamond nanocrystals are studied. It is shown that sp³ atoms form a percolation cluster in the simulation volume when their total concentration reaches the value close to 0.38. At temperatures less than 5000 K the stability of diamond nanocrystals correlates with the existence of percolation cluster of sp³ atoms. We propose the following topological criterion: amorphous carbon is diamond-like if the percolation cluster exists and the embedded diamond nanocrystals are stable. Методом молекулярно-динамічного моделювання вивчені термодинамічні властивості і фазові перетворення в переохолодженій рідині вуглецю. Знайдено залежність температури плавлення алмаза від тиску. Вивчені перколяційні властивості структур sp³ (чотирьох-координованих) атомів, що утворюються у рідкому вуглецю з різною кількістю впроваджених кристалітів алмаза. Показано, що незалежно від кількості вбудованих кристалітів алмаза, кластер 4-координованих атомів, що протікає, виникає, коли їхня сумарна концентрація в структурі досягає величини близької до 0.38. Виявляється, що стійкість кристалітів алмаза, впроваджених у переохолоджену рідину, корелює з наявністю кластера sp³ атомів, що протікає. Зв'язок стійкості кристалітів із протіканням зникає при температурі більш 5000 К. Запропоновано топологічний критерій для визначення тетрагонального (алмазоподібного) вуглецю: аморфний вуглець є алмазоподібним, якщо в ньому існує кластер що протікає, і вбудовані кристаліти алмаза стійкі. Методом молекулярно-динамического моделирования изучены термодинамические свойства и фазовые превращения в переохлажденной жидкости углерода. Найдена зависимость температуры плавления алмаза от давления. Изучены перколяционные свойства структур sp³ (4-координированных) атомов, образующихся в жидком углероде с различным количеством внедренных кристаллитов алмаза. Показано, что независимо от количества внедренных кристаллитов алмаза, протекающий кластер 4-координированных атомов возникает, когда их суммарная концентрация в структуре достигает величины близкой к 0.38. Оказывается, что устойчивость кристаллитов алмаза, внедренных в переохлажденную жидкость, коррелирует с наличием протекающего кластера sp³ атомов. Связь устойчивости кристаллитов с протеканием исчезает при температуре более 5000 К. Предложен топологический критерий для определения тетрагонального (алмазоподобного) углерода: аморфный углерод является алмазоподобным, если в нем существует протекающий кластер и внедренные кристаллиты алмаза устойчивы. en Національний науковий центр «Харківський фізико-технічний інститут» НАН України Вопросы атомной науки и техники Phase transformations in condensed matter Molecular dynamics simulation of phase transitions in liquid carbon Молекулярно-динамічне моделювання фазових перетворень у рідкому вуглецю Молекулярно-динамическое моделирование фазовых превращений в жидком углероде Article published earlier |
| institution |
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| collection |
DSpace DC |
| title |
Molecular dynamics simulation of phase transitions in liquid carbon |
| spellingShingle |
Molecular dynamics simulation of phase transitions in liquid carbon Byshkin, M.S. Bakai, A.S. Turkin, A.A. Phase transformations in condensed matter |
| title_short |
Molecular dynamics simulation of phase transitions in liquid carbon |
| title_full |
Molecular dynamics simulation of phase transitions in liquid carbon |
| title_fullStr |
Molecular dynamics simulation of phase transitions in liquid carbon |
| title_full_unstemmed |
Molecular dynamics simulation of phase transitions in liquid carbon |
| title_sort |
molecular dynamics simulation of phase transitions in liquid carbon |
| author |
Byshkin, M.S. Bakai, A.S. Turkin, A.A. |
| author_facet |
Byshkin, M.S. Bakai, A.S. Turkin, A.A. |
| topic |
Phase transformations in condensed matter |
| topic_facet |
Phase transformations in condensed matter |
| publishDate |
2007 |
| language |
English |
| container_title |
Вопросы атомной науки и техники |
| publisher |
Національний науковий центр «Харківський фізико-технічний інститут» НАН України |
| format |
Article |
| title_alt |
Молекулярно-динамічне моделювання фазових перетворень у рідкому вуглецю Молекулярно-динамическое моделирование фазовых превращений в жидком углероде |
| description |
Thermodynamic properties and phase transformations in amorphous carbon and in supercooled liquid carbon are studied by the method of molecular dynamics (MD). The dependence of the diamond melting temperature on pressure is found. The percolation properties of structures of liquid carbon with embedded diamond nanocrystals are studied. It is shown that sp³ atoms form a percolation cluster in the simulation volume when their total concentration reaches the value close to 0.38. At temperatures less than 5000 K the stability of diamond nanocrystals correlates with the existence of percolation cluster of sp³ atoms. We propose the following topological criterion: amorphous carbon is diamond-like if the percolation cluster exists and the embedded diamond nanocrystals are stable.
Методом молекулярно-динамічного моделювання вивчені термодинамічні властивості і фазові перетворення в переохолодженій рідині вуглецю. Знайдено залежність температури плавлення алмаза від тиску. Вивчені перколяційні властивості структур sp³ (чотирьох-координованих) атомів, що утворюються у рідкому вуглецю з різною кількістю впроваджених кристалітів алмаза. Показано, що незалежно від кількості вбудованих кристалітів алмаза, кластер 4-координованих атомів, що протікає, виникає, коли їхня сумарна концентрація в структурі досягає величини близької до 0.38. Виявляється, що стійкість кристалітів алмаза, впроваджених у переохолоджену рідину, корелює з наявністю кластера sp³ атомів, що протікає. Зв'язок стійкості кристалітів із протіканням зникає при температурі більш 5000 К. Запропоновано топологічний критерій для визначення тетрагонального (алмазоподібного) вуглецю: аморфний вуглець є алмазоподібним, якщо в ньому існує кластер що протікає, і вбудовані кристаліти алмаза стійкі.
Методом молекулярно-динамического моделирования изучены термодинамические свойства и фазовые превращения в переохлажденной жидкости углерода. Найдена зависимость температуры плавления алмаза от давления. Изучены перколяционные свойства структур sp³ (4-координированных) атомов, образующихся в жидком углероде с различным количеством внедренных кристаллитов алмаза. Показано, что независимо от количества внедренных кристаллитов алмаза, протекающий кластер 4-координированных атомов возникает, когда их суммарная концентрация в структуре достигает величины близкой к 0.38. Оказывается, что устойчивость кристаллитов алмаза, внедренных в переохлажденную жидкость, коррелирует с наличием протекающего кластера sp³ атомов. Связь устойчивости кристаллитов с протеканием исчезает при температуре более 5000 К. Предложен топологический критерий для определения тетрагонального (алмазоподобного) углерода: аморфный углерод является алмазоподобным, если в нем существует протекающий кластер и внедренные кристаллиты алмаза устойчивы.
|
| issn |
1562-6016 |
| url |
https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/111040 |
| citation_txt |
Molecular dynamics simulation of phase transitions in liquid carbon / M.S. Byshkin, A.S. Bakai, A.A. Turkin // Вопросы атомной науки и техники. — 2007. — № 3. — С. 363-367. — Бібліогр.: 20 назв. — англ. |
| work_keys_str_mv |
AT byshkinms moleculardynamicssimulationofphasetransitionsinliquidcarbon AT bakaias moleculardynamicssimulationofphasetransitionsinliquidcarbon AT turkinaa moleculardynamicssimulationofphasetransitionsinliquidcarbon AT byshkinms molekulârnodinamíčnemodelûvannâfazovihperetvorenʹurídkomuvuglecû AT bakaias molekulârnodinamíčnemodelûvannâfazovihperetvorenʹurídkomuvuglecû AT turkinaa molekulârnodinamíčnemodelûvannâfazovihperetvorenʹurídkomuvuglecû AT byshkinms molekulârnodinamičeskoemodelirovaniefazovyhprevraŝeniivžidkomuglerode AT bakaias molekulârnodinamičeskoemodelirovaniefazovyhprevraŝeniivžidkomuglerode AT turkinaa molekulârnodinamičeskoemodelirovaniefazovyhprevraŝeniivžidkomuglerode |
| first_indexed |
2025-12-07T19:43:17Z |
| last_indexed |
2025-12-07T19:43:17Z |
| _version_ |
1850879872613744640 |