Исследование вероятностных законов распределения структурных характеристик наночастиц, моделируемых методом молекулярной динамики
Автор: Вахрушев Александр Васильевич, Федотов Алексей Юрьевич
Журнал: Вычислительная механика сплошных сред @journal-icmm
Статья в выпуске: 2 т.2, 2009 года.
Бесплатный доступ
Представлена математическая модель процессов конденсации композиционных наночастиц из газовой фазы. Проведена серия вычислительных экспериментов по моделированию процессов формирования наночастиц. Получены статистические данные о размерных, структурных и количественных свойствах наночастиц металлов. Вычислены оценочные характеристики выборочных данных. Осуществлена проверка статистических гипотез о вероятностном законе распределения характеристик наночастиц по критерию Пирсона. Построены гистограммы распределения числа наночастиц в единице объема, их среднего диаметра, средней плотности и массовой доли серебра в наночастицах.
Наночастицы, нанокомпозиты, молекулярная динамика, вероятность, распределение, свойства наночастиц
Короткий адрес: https://sciup.org/14320463
IDR: 14320463 | УДК: 539.21
Investigation of probability distribution laws of structural properties of nanoparticles simulated by molecular dynamics method
A mathematical model of condensation of composite nanoparticles in a gas phase is presented. A series of computational experiments are carried out to simulate the formation of nanoparticles. Statistical data on the dimensional, structural and quantitative properties of metal nanoparticles are obtained. The estimating characteristics of sampled data are calculated. Statistical hypotheses concerning the probability distribution laws of the properties of nanoparticles are verified using the Pearson criterion. Histograms showing the distribution of the number of nanoparticles per unit volume, their average diameter and density, and the fraction of total mass of silver in nanoparticles are constructed.
Список литературы Исследование вероятностных законов распределения структурных характеристик наночастиц, моделируемых методом молекулярной динамики
- Лексовский А.М., Юдин В.Е. Вязкоупругость полимерной матрицы и разрушение теплостойких волокнистых композитов//Физика твердого тела. -2005. -Т. 47, № 5. -С. 944-950.
- Popov V.A., Gulbin V.N., Kotov Y.A., Donald R. Lesuer, Jose San Juan, Smirnov O.M., Beketov I.V., Ivanov V.V. New methods of producing metal matrix composites including application of nano-materials and explosive treatment//ICCE-8 (Tenerife, August 5-11). -2001. -P. 749-750.
- Lutz M.P., Zimmerman R.W. Effect of the interphase zone on the bulk modulus of a particulate composite//Trans ASME. J. Appl. Mech. -1996. -V. 63 -P. 855-861.
- Kompis V., Kompis M., Kaukic M., Hui D. Singular Trefftz functions for modelling material reinforced by hard particles.//Proceedings of the Fifth International Conference on Engineering Computational Technology/Topping BHV, Montero G, Montenegro (eds), CD-ROM Paper 184, Civil-Comp Press, Stirlingshire. -2006.
- Суздалев И.П. Нанотехнология: физико-химия нанокластеров, наноструктур и наноматериалов. -М.: Изд-во КомКнига, 2006. -592с.
- Vakhrouchev A.V. Simulation of nano-elements interactions and self-assembling//Modeling and simulation in materials science and engineering. -2006. -№ 14. -P. 975-991.
- Vakhrouchev A.V. Computer simulation of nanoparticles formation, moving, interaction and self-organization//Journal of Physics: Conference Series. -2007. -V. 61. -P.26-30.
- Vakhrouchev A.V. Modelling of the process of formation and use of powder nanocomposites//Composites with Micro and Nano-Structures. Computational Modeling and Experiments. Computational Methods in Applied Sciences Series. -Barcelona, Spain: Springer Science. -V. 9.-2008. -P.107-136.
- Вахрушев А.В., Липанов А.М. Численный Анализ атомной структуры и формы металлических наночастиц//Вычислительная математика и техническая физика. -2007, -Т. 47, -№ 10. -С. 1774-1783.
- Алфимов М.В., Кадушников Р.М., Штуркин Н.А. и др. Имитационное моделирование процессов самоорганизации наночастиц//Российские нанотехнологии. -2006. -Т. 1, № 1-2. -С. 127-133.
- Вахрушев А.В., Липанов А.М. Расчет потенциала парного взаимодействия наночастиц//Химическая физика и мезоскопия. -2005. -Т. 7, № 1. -С. 53-62.
- Krivtsov A.M., Wiercigroch M. molecular dynamic simulation of mechanical properties for polycrystal materials//Materials Physics and Mechanics. -2001. -V. 3(1). -P. 45-51.
- Вахрушев А.В., Федотов А.Ю. Вероятностный анализ Моделирования распределения структурных характеристик сформированных в газовой фазе композиционных наночастиц//Вычислительная механика сплошных сред. -2008. -Т. 1, № 3. -С. 34-45.
- Рит М. Наноконструирование в науке и технике. Введение в мир нанорасчета. -Москва-Ижевск: Изд-во НИЦ «Регулярная и хаотическая динамика», 2005. -160с.
- Хеерман Д.В. Методы компьютерного эксперимента в теоретической физике. -М.: Наука, 1990. -176с.
- Verlet L. Computer «experiments» on classical fluids. I. Thermodynamical properties of Lennard-Jones molecules//Phys. Rev. -1967. -V. 159, N. 1. -P. 98-103.
- Кендалл М., Стьюарт А. Статистические выводы и связи. -М.: Наука, 1973. -899с.
- Sturgess H.A. The choice of classic intervals//J. American Statist. Ass. -1926. -March. -P. 47.
- Тутубалин В.Н. Теория вероятностей и случайных процессов. Основы математического аппарата и прикладные аспекты. -М.: Изд-во МГУ, 1992. -400c.
- Вахрушев А.В., Федотов А.Ю. Исследование процессов формирования композиционных наночастиц из газовой фазы методом математического моделирования//Химическая физика и мезоскопия. -2007. -Т. 9, № 4. -С. 333-347.
- Вахрушев А.В., Федотов А.Ю. Моделирование формирования композиционных наночастиц из газовой фазы//Альтернативная энергетика и экология. -2007. -№ 10. -С. 22-26.
- Stauffer D. Annual Reviews of Computational Physics. -World Scientific, 2001. -332 p.
