Thủy ngân lỏng mở rộng trong phạm vi chuyển tiếp kim loại-k phi kim. Một nghiên cứu mô phỏng MD từ đầu

The European Physical Journal Special Topics - Tập 196 - Trang 27-34 - 2011
L. Calderin1, L. E. González2, D. J. González2
1Department of Physics, Queen's University, Kingston, Canada
2Departamento de Fisica Teórica, Facultad de Ciencias, Universidad de Valladolid, Valladolid, Spain

Tóm tắt

Thủy ngân lỏng trải qua một sự chuyển tiếp từ kim loại sang phi kim (M-NM) khi được mở rộng từ điểm ba pha về phía mật độ khoảng 9 gr/cm3 ở nhiệt độ và áp suất cao. Để điều tra những thay đổi liên quan trong các đặc tính tĩnh và động, chúng tôi đã tiến hành mô phỏng động lực học phân tử từ đầu cho một số trạng thái gần với phạm vi chuyển tiếp M-NM. Các yếu tố cấu trúc tĩnh và động được tính toán cho thấy sự phù hợp tốt với dữ liệu thực nghiệm có sẵn. Phát hiện rằng sự mở rộng thể tích giảm số lượng các nguyên tử hàng xóm gần nhất với cái giá phải trả cho các nguyên tử ở bên trong. Quan hệ tán xạ thể hiện một sự tán xạ dương không rõ rệt như những gì suy luận từ dữ liệu thực nghiệm. Mật độ mức điện tử tổng thể cho thấy sự xuất hiện của một khoảng vùng ở mật độ nhỏ hơn một chút so với 9 gr/cm3.

Từ khóa

#thủy ngân lỏng #chuyển tiếp kim loại-k phi kim #mô phỏng động lực học phân tử #mật độ điện tử #tán xạ.

Tài liệu tham khảo

F. Hensel, W.W. Warren, Fluid Metals (Princeton University Press, Princeton, 1999) K. Tamura, S. Hosokawa, Phys. Rev. B 58, 9030 (1998) X. Hong, M. Inui, T. Matsusaka, D. Ishikawa, M.H. Kazi, K. Tamura, J. Non-Cryst. Solids, 312–314, 284 (2002) M. Inui, X. Hong, K. Tamura, Phys. Rev. B 68, 094108 (2003) D. Ishikawa, M. Inui, K. Matsuda, K. Tamura, S. Tsutsui, A.Q.R. Baron, Phys. Rev. Lett. 93, 097801 (2004) M. Inui, D. Ishikawa, K. Matsuda, K. Tamura, S. Tsutsui, A.Q.R. Baron, J. Phys. Chem. Solids 66, 2223 (2005) D. Ishikawa, M. Inui, K. Matsuda, K. Tamura, A.Q.R. Baron, S. Tsutsui, Y. Tanaka, T. Ishikawa, J. Phys.: Condens. Matter 16, L45 (2004) G. Kresse, J. Hafner, Phys. Rev. B 55, 7539 (1997) S. Munejiri, F. Shimojo, K. Hoshino, J. Phys.: Condens. Matter 10, 4963 (1998) K. Hoshino, S. Tanaka, F. Shimojo, J. Non-Cryst. Solids 353, 3389 (2007) D.M. Ceperly, B.J. Alder, Phys. Rev. Letters 45, 566 (1980) J.P. Perdew, A. Zunger, Phys. Rev. B 23, 5048 (1981) L.E. González, D.J. González, L. Calderin, S. Sengul, J. Chem. Phys. 129, 171103 (2008) L. Calderin, L.E. González, D.J. González, J. Chem. Phys. 130, 194505 (2009) R.L. McGreevy, A. Baranyai, I. Ruff, Phys. Chem. Liq. 16, 47 (1986) U. Balucani, M. Zoppi, Dynamics of the Liquid State (Clarendon, Oxford, 1994) B. Fak, B. Dorner, Institut Laue-Langevin Report, 92FA008S (1992) U. Bafile, E. Guarini, F. Barocchi, Phys. Rev. E 73, 061023 (2006) H. Kohno, M. Yao, J. Phys.: Cond. Matter, 11, 5399 (1999)