Структурные свойства и теплоемкость жидкого углерода: молекулярная динамика с машинно-обучаемым потенциалом
Вернуться к обычному виду

Структурные свойства и теплоемкость жидкого углерода: молекулярная динамика с машинно-обучаемым потенциалом


06.04.2022

Докладчик(и):  Орехов Никита Дмитриевич (ОИВТ РАН), к.ф.-м.н.
Дата, время проведения:  06.04.2022, начало в 14.00
Адрес:  ул. Красноказарменная 17А, ком. 508 (5 этаж)


Список нерешенных вопросов, связанных со структурными свойствами жидкого углерода и границами его термодинамической устойчивости, по-прежнему остается довольно обширным. В частности не до конца ясна природа резкого, почти двукратного, падения плотности при давлении P < 3 ГПа [1]. Помимо этого не нашла однозначной интерпретации величина теплоемкости жидкого углерода, которая систематически превышает 3R – эффект, продемонстрированный в недавней статье А.М. Кондратьева и А.Д. Рахеля [2].
В нашей работе [3] в рамках классической молекулярной динамики с машинно-обучаемым потенциалом GAP-20 исследуется поведение углерода в диапазоне температур и давлений Т = 5000-6500 K, P = 0.5-4 ГПа. Мы показываем, что снижение плотности в области более низких давлений помимо известного изменения гибридизации от sp2 к sp сопровождается возникновением наноразмерных пор в веществе. Жидкая фаза низкой плотности напоминает трехмерную сеть, состоящую из линейных sp-гибридизованных цепочек, и обладает высокой сжимаемостью. При этом энергия, уходящая на перестройку ковалентных связей и изменение гибридизации в ходе расширения, может объяснять величину экспериментально наблюдаемых значений теплоемкости.

[1] Savvatimskiy A.I., J. Phys.: Condens. Matter V.20 P.114112 (2008)
[2] Kondratyev A and Rakhel A, PRL V. 122 P.175702 (2019)
[3] Orekhov N and Logunov M, Carbon V. 192 P.179 (2022)

Возврат к списку


Структурные свойства и теплоемкость жидкого углерода: молекулярная динамика с машинно-обучаемым потенциалом