Investigación

 

Efecto de la temperatura en las propiedades estructurales y dinámicas de Ag líquida: un estudio con dinámica molecular

 

E. Urrutia Bañuelos y A. Posada Amarillas

 

Programa de Posgrado en Ciencias Físicas, División de Ciencias Exactas y Naturales, Universidad de Sonora, 83000 México. E-mail: eurrutia@cajeme.cifus.uson.mx

Departamento de Investigación en Física, Universidad de Sonora, Apartado Postal 5-088, 83190 Hermosillo, Son., México. E-mail: posada@cajeme.cifus.uson.mx

 

Recibido el 31 de enero de 2003
Aceptado el 28 de mayo de 2003

 

Resumen

En este trabajo se hace un estudio mediante simulación con dinámica molecular (DM) de los cambios inducidos por cambios en la temperatura en las propiedades estructurales y dinámicas en Ag liquida. Las interacciones atómicas se modelan con un potencial semiempírico de n-cuerpos basado en la aproximación de los segundos momentos de la densidad de estados de un hamiltoniano amarre fuerte. Calculamos el calor latente de fusión a partir de la curva calórica y la función de distribución de pares (g(r)) a partir de una serie de configuraciones tomadas a diferentes instantes de tiempo. Esto nos permite estudiar los cambios estructurales, mientras que los cambios en las propiedades dinámicas se estudian a través de la función de autocorrelación de velocidades y del desplazamiento cuadrático medio. El coeficiente de autodifusión y su comportamiento con la temperatura, obtenido de la simulación, muestra el comportamiento característico de los líquidos simples. Nuestros resultados se compararon con datos experimentales disponibles.

Descriptores: Simulación computacional; calor latente de fusión; estructura; dinámica; Ag liquida; alta temperatura.

 

Abstract

In this work we studied the temperature-induced changes in the structural and dynamical properties of liquid Ag using molecular dynamics (DM) computer simulation. The atomic interactions are modeled through a semiempirical potential function which incorporates n-body effects and is based on the second moments approximation of the density of states of a tight-binding Hamiltonian. The caloric curve was used to calculate the latent heat of fusion and the pair distribution function, g(r), was calculated from a set of atomic configurations collected at several time-steps. The dynamical properties are studied through the velocity autocorrelation function and the mean-square displacement. The self-diffusion coefficient and its behavior with the temperature, obtained from our simulations, shows the typical behavior of the simple liquids. Our results are compared to available experimental data.

Keywords: Computer simulation; latent heat of fusion; structure; dynamic; liquid Ag; high temperature.

 

PACS: 02.70.Ns; 61.20.Ja; 61.20.Lc; 61.25.Mv

 

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Agradecimientos

Al CONACyT por el apoyo otorgado a esta investigación mediante el proyecto 35224-E.

 

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