Academic Journal
ВАКАНСИОННАЯ МИГРАЦИЯ КАТИОНОВ В ДИОКСИДЕ УРАНА. МОЛЕКУЛЯРНО-ДИНАМИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ
| Title: | ВАКАНСИОННАЯ МИГРАЦИЯ КАТИОНОВ В ДИОКСИДЕ УРАНА. МОЛЕКУЛЯРНО-ДИНАМИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ |
|---|---|
| Publisher Information: | ООО Цифра, 2024. |
| Publication Year: | 2024 |
| Subject Terms: | defect, катион, параллельное программирование, решетка, parallel programming, миграция, uranium dioxide, modeling, vacancy, вакансия, migration, моделирование, cations, кристалл, crystal, диоксид урана, дефект, lattice |
| Description: | A model is proposed that describes the behavior of a uranium dioxide crystal with a point defect, based on the molecular dynamics method. The model system was a face-centered cubic crystallite of 765 particles with a vacancy-type point defect. Boundary conditions were maintained through the use of a Berendsen thermostat. The purpose of the simulation was to study the migration of vacancies and cations inside the crystal at different temperatures.Migration of cations was analyzed based on the dependence of the logarithm of the diffusion coefficient of cations on the reciprocal temperature of the crystal lattice, which was constructed using the known relationship between the diffusion coefficient and the mean square displacement of atoms in the crystal. An effective diffusion activation energy of 1.10 eV was obtained, which is close to the experimental and calculated data of other authors for a single cation vacancy, which is in the range of 1.5-3.0 eV. The somewhat underestimated result can be explained by the presence of two anion vacancies next to the cation vacancy, which reduced the mobility of the vacancy cluster. Предложена модель, описывающая поведение кристалла диоксида урана с точечным дефектом, построенная на методе молекулярной динамики. Модельной системой являлся кубический гранецентрированный кристаллит из 765 частиц с точечным дефектом вакансионного типа. Граничные условия соблюдали благодаря использованию термостата Берендсена. Целью моделирования было изучение миграции вакансии и катионов внутри кристалла при различных температурах.Миграцию катионов анализировали на основе зависимости логарифма коэффициента диффузии катионов от обратной температуры кристаллической решетки, для построения которой использовали известную связь между коэффициентом диффузии и средним квадратом смещения атомов в кристалле. Получено значение эффективной энергии активации диффузии, равное 1,10 эВ, что близко к экспериментальным и расчетным данным других авторов для одиночной катионной вакансии, находящимся в диапазоне 1,5-3,0 эВ. Несколько заниженный результат можно объяснить присутствием двух анионных вакансий рядом с катионной вакансией, что понижало подвижность вакансионного кластера. Международный научно-исследовательский журнал, Выпуск 5 (143) S, 2024 / Специальный выпуск по материалам конференции ФТИ |
| Document Type: | Article |
| Language: | Russian |
| DOI: | 10.60797/irj.2024.143.113 |
| Rights: | CC BY |
| Accession Number: | edsair.doi...........29a17e65ffa0fb8ab391469afd12e82e |
| Database: | OpenAIRE |
| DOI: | 10.60797/irj.2024.143.113 |
|---|