270 likes | 423 Views
Monte Carlo simulace klastrů CO 2. Miroslav Rapčák , David Pěgřímek. Oxid uhličitý. Dominantní el. interakce – kvadrupól Nadkritické CO 2 využíváno jako solvent Složka sycených nápojů a alkoholu Suchý led – uchovávání potravin Skleníkový plyn. Klastry oxidu uhličitého. Struktury 2 – 40
E N D
Monte Carlo simulace klastrů CO2 Miroslav Rapčák, David Pěgřímek
Oxid uhličitý • Dominantní el. interakce – kvadrupól • Nadkritické CO2 využíváno jako solvent • Složka sycených nápojů a alkoholu • Suchý led – uchovávání potravin • Skleníkový plyn
Klastry oxidu uhličitého • Struktury 2 – 40 • NVT pro (CO2)13 a (CO2)19 • Problém struktury dimeru
Eroze povrchů • Dopad urychlených klastrů • Zvyšování a snižování tření • Diamant, křemík, teflon,…
Eroze povrchů • Vytváření libovolných povrchových struktur
MonteCarlo • Využití generátoru náhodných čísel • Vícečásticové simulace • Další využití • Numerická matematika • Rendering
Metropolisův algoritmus • Počáteční konfigurace náhodná • Náhodná změna konfigurace • Rozhodnutí o přijetí
Basin hopping MC • Optimalizační metoda • Simulace na deformované nadploše • Stavu přiřazena energie nejbližšího minima
Replica exchange MC • Paralelní simulace více systémů o různých teplotách a tlacích • Umožňuje paralelizaci výpočtu • Prohazování systémů
Replica exchange MC • Paralelní simulace více systémů o různých teplotách a tlacích • Umožňuje paralelizaci výpočtu • Prohazování systémů
Interakční modely • 5 interakčních center
Struktury klastrů CO2 • Simulované žíhání,basin hopping
Nejstabilnější struktury (CO2)6 (CO2)13
Radiální distribuční funkce (CO2)6 (CO2)13
Termodynamické vlastnosti • (CO2)N kde N = 2, 3, 4, 5, 8
Termodynamické vlastnosti • (CO2)N kde N = 9, 10, 11, 12, 15
Termodynamické vlastnosti • (CO2)N kde N = 6, 7, 13, 14
Termodynamické vlastnosti (CO2)2
Úplný fázový diagram Kritický bod Pevný klastr Kapalina (CO2)6 Tlak (Pa) Plyn Teplota (K)
Fázové přechody • Přechod k jiným strukturám (izomerům) • Uvolnění molekul • Způsobeno rotacemi
Stabilní struktury (CO2)6 E = 0,5248 eV E = 0,5218 eV
Závěr • Magická čísla: 6, 13, 19,… • U těchto klastrů i kapalnění • Vypařování se s rostoucím tlakem vytrácí • Fázové přechody způsobeny zpřístupněním nových izomerů
Děkuji za pozornost! rapcmi@seznam.cz Miroslav Rapčák davpe@davpe.net David Pěgřímek