MOLECULAR DYNAMIC SIMULATION OF HEATING OF TITANIUM NANOCLUSTERS

Методом молекулярной динамики исследовалось плавление нанокластеров титана Ti(n = 3599, 28725, 97045) с различными скоростями их нагрева (от 0,1 до и 10,0 ТК/с). Молекулярно-динамическое моделирование проводили в программе LAMMPS на многопроцессорном компьютере. Использовался многочастичный потенциал межатомного взаимодействия. Кристаллическая структура нанокластера при нагреве переходит жидкую фазу через образование системы атомов (островков) упорядоченным локальным окружением вблизи температуры плавления. Появление последних обусловлено неравновесностью моделируемого процесса - система не успевает релаксировать к равновесному состоянию для заданной температуры. Под температурой плавления принималось среднее значение между температурами начала окончания фазового перехода. Температуре соответствовало состояние завершения образования отдельных островков. При окончании плавления, наноструктура характеризуется полностью неупорядоченной структурой. Отмечается, что температура увеличивается ростом размера наночастицы скорости её нагрева. этом предельные рассматриваемого перехода (при N → ∞) существенно ниже массивного титана. The melting of titanium nanoclusters Ti (n with different heating rates (from to and TK/s) was studied by the molecular dynamics method. Molecular simulation carried out using program on a multiprocessor computer. A many-particle potential interatomic interaction used. crystal structure nanocluster upon passes into liquid phase through formation system atoms (islands) an ordered local environment near point. appearance latter is due nonequilibrium simulated process does not have time relax equilibrium state for chosen temperature. temperature taken as average value between temperatures beginning finishing transition process. corresponded completion individual islands. At end melting, nanostructure characterized completely disordered structure. It noted that increases size nanoparticle rate its heating. limiting considered (at are significantly lower than bulk titanium.