Особенности ближнего ориентационного порядка в жидком галлии

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Рассматриваются свойства ближнего ориентационного порядка в жидком галлии в широком диапазоне температур от 313 до 1073 К. Для описания межчастичного взаимодействия используется модель погруженного атома (EAM), которая хорошо воспроизводит наблюдаемые данные о структуре такой жидкости. Характеристики ближнего ориентационного порядка жидкого галлия исследуются с помощью методов Вороного и вращательных инвариантов. Обсуждаются их особенности по сравнению с модельной жидкостью – расплавом системы Леннарда-Джонса.

Об авторах

Б. А. Клумов

Объединенный институт высоких температур РАН

Автор, ответственный за переписку.
Email: klumov@ihed.ras.ru
Россия, Москва

Список литературы

  1. Waseda Y. The Structure of Non-Crystalline Materials: Liquids and Amorphous Solids. N.Y.: McGraw-Hill, 1980.
  2. Narten A.H. Liquid Water: Atom Pair Correlation Functions from Neutron and X-Ray Diffraction // J. Chem. Phys. 1972. V. 56. P. 5681.
  3. Waseda Y., Suzuki K. Structure Factor and Atomic Distribution in Liquid Metals by X-ray Diffraction // Phys. Status Solidi B. 1972. V. 49. P. 339.
  4. Ляпин А.Г., Громницкая Е.Л., Ягафаров О.Ф., Бражкин В.В. Упругие свойства кристаллического и жидкого галлия при высоких давлениях // ЖЭТФ. 2008. Т. 134. № 5. С. 956.
  5. Yagafarov O.F., Katayama Y., Brazhkin V.V., Lyapin A.G., Saitoh H. Energy Dispersive X-ray Diffraction and Reverse Monte Carlo Structural Study of Liquid Gallium under Pressure // Phys. Rev. B. 2012. V. 86. 174103.
  6. Wells A.F. Structural Inorganic Chemistry. Oxford: Oxford Univ. Press, 2012.
  7. Schulte O., Holzapfel W.B. Effect of Pressure on the Atomic Volume of Ga and Tl up to 68 GPa // Phys. Rev. B. 1997. V. 55. P. 8122.
  8. Kenichi T., Kazuaki K., Masao A. High-pressure bct–fcc Phase Transition in Ga // Phys. Rev. B. 1998. V. 58. P. 2482.
  9. Truong V.K., Hayles A., Bright R., Luu T.Q., Dic-key M.D., Kalantar-Zadeh K., Vasilev K. Gallium Liquid Metal: Nanotoolbox for Antimicrobial Applications // ACS NANO. 2023. V. 17. P. 15.
  10. Tang S.Y., Tabor C., Kalantar-Zadeh K., Dickey M.D. Gallium Liquid Metal: The Devil’s Elixir // Annu. Rev. Mater. Res. 2021. V. 51. P. 381.
  11. Daeneke T., Khoshmanesh K., Mahmood N., de Castro I.A., Esrafilzadeh D., Barrow S.J., Dickey M.D., Kalantar-zadeh K. Liquid Metals: Fundamentals and Applications in Chemistry // Chem. Soc. Rev. 2018. V. 47. P. 4073.
  12. Tsai K.H.,Wu T.M., Tsay S.F. Revisiting Anomalous Structures in Liquid Ga // J. Chem. Phys. 2010. V. 132. 034502.
  13. Gong X.G., Chiarotti G.L., Parrinello M., Tosatti E. Coexistence of Monatomic and Diatomic Molecular Fluid Character in Liquid Gallium // Europhys. Lett. 1993. V. 21. P. 469.
  14. Yang J., Tse J.S., Iitaka T. First-principles Study of Liquid Gallium at Ambient and High Pressure // J. Chem. Phys. 2011. V. 135. 044507.
  15. Мокшин А.В., Хуснутдинов Р.М., Новиков А.Г., Благовещенский Н.М., Пучков А.В. Ближний порядок и динамика атомов в жидком галлии // ЖЭТФ. 2015. T. 148. № 5. 947.
  16. Chtchelkatchev N.M., Klumov B.A., Ryltsev R.E., Khusnutdinoff R.M., Mokshin A.V. Pade Spectroscopy of Structural Correlation Functions: Application to Liquid Gallium // JETP Lett. 2016. V. 103. № 6. P. 390.
  17. Plimpton S. Fast Parallel Algorithms for Short-range Molecular Dynamics // J. Comput. Phys. 1995. V. 117. P. 1.
  18. Белащенко Д.К. Компьютерное моделирование жидких металлов // УФН. 2013. T. 183. № 12. С. 1281.
  19. Белащенко Д.К. Компьютерное моделирование свойств жидких металлов. Галлий, свинец, висмут // ЖФХ. 2012. Т. 86. № 5. С. 872.
  20. Клумов Б.А. Универсальные структурные свойства трехмерных и двумерных расплавов // УФН. 2023. Т. 193. № 3. С. 305.
  21. Drewitt J.W.E., Turci F., Heinen B.J., Macleod S.G., Qin F., Kleppe A.K., Lord O.T. Structural Ordering in Liquid Gallium under Extreme Conditions // Phys. Rev. Lett. 2020. V. 124. 145501.
  22. Voronoi G.I. Nouvelles Applications des Parametres Continus a la Theorie des Formes Quadratiques. Deuxieme memoire. Recherches sur les Parallelloedres Primitifs //Reine Angew. Math. 1908. V. 134. P. 198.
  23. Troadec J.P., Gervois A., Oger L. Statistics of Voronoi Cells of Slightly Perturbed Face-centered Cubic and Hexagonal Close-packed Lattices // Europhys. Lett. 1998. V. 42. P. 167.
  24. Klumov B.A., Ryltsev R.E., Chtchelkatchev N.M. Polytetrahedral Structure and Glass-forming Ability of Simulated Ni–Zr Alloys //J. Chem. Phys. 2018. V. 149. 134501.
  25. Steinhardt P.J., Nelson D., Ronchetti M. Icosahedral Bond Orientational Order in Supercooled Liquids //Phys. Rev. Lett. 1981. V. 47. P. 1297.
  26. Steinhardt P.J., Nelson D., Ronchetti M. Bond-Orientational Order in Liquids and Glasses // Phys. Rev. B. 1983. V. 28. P. 784.
  27. Mitus A.C., Patashinskii A.Z. The Theory of Crystal Ordering // Phys. Lett. A. 1982. V. 87. P. 179.
  28. Mitus A.C., Patashinskii A.Z. A Statistical Description of the Local Structure of Condensed Matter: I. General Theory // Phys. Lett. A. 1983. V. 88. P. 31.
  29. Errington J.R., Debenedetti P.G., Torquato S. Quantification of Order in the Lennard-Jones System // J. Chem. Phys. 2003. V. 118. P. 2256.
  30. Torquato S., Truskett T.M., Debenedetti P.G. Is Random Close Packing of Spheres Well Defined // Phys. Rev. Lett. 2000. V. 84. P. 2064.
  31. Клумов Б.А. О критериях плавления комплексной плазмы // УФН. 2010. Т. 180. № 10. С. 1095.
  32. Klumov B.A., Khrapak S.A., Morfill G.E. Structural Properties of Dense Hard Sphere Packings // Phys. Rev. B. 2011. V. 83. 184105.
  33. Klumov B.A., Jin Y., Makse H.A. Structural Properties of Dense Hard Sphere Packings // J. Phys. Chem. B. 2014. V. 118. P. 10761.
  34. Клумов Б.А.Об идентификации искаженных кристаллических кластеров// Письма в ЖЭТФ. 2021. Т. 114. № 7. С. 467.
  35. Клумов Б.А.Об определении твердотельных кластеров в кристаллизующейся системе Юкавы // Письма в ЖЭТФ. 2024. Т. 120. № 4. С. 267.
  36. Fomin Yu.D., Ryzhov V.N., Klumov B.A., Tsiok E.N. How to Quantify Structural Anomalies in Fluids? //J. Chem. Phys. 2014. V. 141. P. 034508.
  37. Khrapak S.A., Klumov B.A., Huber P. et al. Freezing and Melting of 3D Complex Plasma Structures under Microgravity Conditions Driven by Neutral Gas Pressure Manipulation // Phys. Rev. Lett. 2011. V.106. 205001.
  38. Khrapak S.A., Klumov B.A., Huber P. et al.Fluid-Solid Phase Transitions in Three-Dimensional Complex Plasmas under Microgravity Conditions // Phys. Rev. E. 2012. V. 5. 066407.
  39. Благовещенский Н.М., Новиков А.Г., Пучков А.В., Савостин В.В. Микроскопические свойства жидкого галлия из экспериментов по квазиупругому рассеянию нейтронов // Письма в ЖЭТФ. 2014. Т. 100. С. 379.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Российская академия наук, 2024

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».