Велика енциклопедия на нефт и газ

Потенциално - междуатомно взаимодействие

Enderby и March [12] например предполагат, че в този регион структурният фактор S (k) е най-чувствителен към формата на потенциала за междуатомно взаимодействие. Тук обаче изследването на разсейването среща редица експериментални трудности поради много ниската интензивност на разсейване, така че има сравнително малко данни по този въпрос в литературата. Egelstaff и сътр. [10] подробно изследват Sn и Pb; резултатите са показани на фиг. [16]

Както е отбелязано в раздел 6, изразът (6.3) и следователно (7.5) са валидни, ако характерните линейни скали на концентрационната нехомогенност са много по-големи от обхвата на действие на потенциалите за междуатомно взаимодействие. [17]

Първият тип екстремуми могат да бъдат реализирани в произволни точки на реципрочно пространство. Тяхното положение зависи от конкретния тип потенциали за междуатомно взаимодействие V (R - R) и се променя, когато последните се променят. Вторият тип екстремуми се среща в единични точки на реципрочната решетка на неподреден кристал. Тяхното положение не зависи от вида на потенциалите за взаимодействие и се определя само от симетрията на решетката Izivg. Следователно малките промени във външните термодинамични параметри (например, Г и с) и следователно ефективните потенциали F (R - R) не могат да доведат до изместване на екстремуми (по-специално минимуми) от този тип в реципрочно пространство. [18]

Идеята зад този метод е, че се разглежда малка площ от кристала - някакъв кристалит, обикновено съдържащ от 500 до 5000 атома. Предполага се, че атомите си взаимодействат и машината получава зависимостта на потенциала за междуатомно взаимодействие от разстоянието между тях. Обикновено за това се избират екранираният кулонов потенциал, потенциалът на Борн-Майер, потенциалът на Морс, както и техните различни комбинации. За да се вземат предвид силите на свързване, причинени от електроните за проводимост, може да се определи еквивалентното налягане върху повърхността на кристалита. По този начин, въпреки че този метод взема предвид, той не разглежда изрично промените в електронната подсистема, когато възникне дефект. Освен това трябва да се има предвид, че разглежданият кристалит е в безкраен кристал със същата структура. Това води до необходимостта от въвеждане на допълнителни сили, които симулират действието на заобикалящия кристал, или за замяната му с еластична среда, в която са потопени атомите на тази външна област. [19]

От равенство (6.24) следва, че коефициентът при градиентните членове в (6.3) е тясно свързан с потенциалите за междуатомно взаимодействие. В частния случай на самосъгласуваното сближаване на полето то е равно на половината от втория момент на потенциала за междуатомно взаимодействие (енергия на смесване), взет с противоположния знак. Освен това в това приближение константата P (c) не зависи от състава на c. По този начин, сравнението на формули (6.22) и (6.7) показва, че изразът за свободната енергия (6.22), изчислен с помощта на статистико-термодинамичната теория, има същата форма като израза за свободна енергия (6.7), изчислен във феноменологичното приближение. . [20]

Както можете да видите, уравнението на Перкус - Иевик е по-просто от уравнението на Боголюбов. Решението на тези уравнения за W (RiZ) по същество зависи от формата на потенциала за междуатомно взаимодействие. За аргона най-доброто съгласие между теоретично намерената функция W (Ri2) и експерименталната се получава, ако при решаване на уравнения (1.59) и (1.58), потребителският потенциал на Ленард - Джоунс. [21]

Обаче параметрите на поръчките с малък обхват по правило не представляват значителен интерес, тъй като зависят по сложен и неявен начин от потенциалите за междуатомно взаимодействие. Напротив, както е показано по-горе, първоначалната количествена информация за интензитетите на дифузното разсейване в различни точки на реципрочното пространство на неподредената сплав е пряко и пряко свързана с преобразуването на Фурие V (k) на потенциалите за междуатомно взаимодействие. [22]

Те се определят чрез решаване на уравнението на Болцман за слой Кнудсен с размер R, с кинетични гранични условия на повърхността. Трябва да се разграничат три нива на описание [15]: молекулярно, болцманско и газодинамично. На молекулярно ниво се изучават повърхностната структура и потенциалите за междуатомно взаимодействие, на ниво Болцман, разсейващата функция и на газодинамичното ниво коефициентите на обмен. Всяко ниво има своя собствена експериментална информация и свой набор от теоретични модели. [23]

Тази глава описва модел на виртуална верига за клъстери, съдържащи малък брой атоми при относително високи температури. Такива клъстери са в специално състояние, което е фундаментално невъзможно да се опише от гледна точка на модела на капка течност. В тази глава тези състояния са изследвани за специалния случай на потенциал за краткосрочно междуатомно взаимодействие, но получените тук отношения могат да бъдат обобщени (гл. [24]

Ето някои от резултатите, получени чрез такива методи за отделни точкови дефекти. В случай на свободна позиция, машинните изчисления потвърдиха основните заключения, получени в рамките на атомния модел и посочени по-горе. Например, в [70] беше намерено за ОЦК решетка с междуатомен потенциал на взаимодействие, което симулира а-желязо, беше установено, че съседите, които са най-близо до свободно място, се отпускат към него на разстояние около 6% от равновесието разстояние между близките атоми. Атомите на втората координационна сфера имат малки измествания в обратна посока. За вакантно място във фкц решетката на мед подобни резултати бяха получени в [55]. [25]

Опитите обаче да се вземе предвид по същия начин взаимодействието на атомите в по-отдалечени координационни сфери едва ли могат да бъдат особено успешни. Те срещат сериозни технически затруднения, свързани с необходимостта от решаване на система от голям брой трансцендентални уравнения. Броят на уравненията се оказва толкова по-голям, колкото повече атоми са в обхвата на потенциалите за междуатомно взаимодействие. [26]

Разглежданият модел е алтернатива на макроскопичния модел на падане; предполага се, че броят на връзките между атомите е минимален. Доказано е, че при достатъчно високи температури такава структура, която е система от спонтанно възникващи атомни вериги (виртуални вериги), има голямо статистическо тегло. Следователно тя се реализира с по-голяма вероятност от компактна структура, като течна капка, с висока енергия на свързване, но ниско статистическо тегло. Аналитичните оценки на параметрите на прехода от компактна към газоподобна структура, извършени за потенциала на късо разстояние от междуатомно взаимодействие, се потвърждават от резултатите от численото моделиране на клъстери по метода на молекулярната динамика, при който тяхната енергия и са проучени структурните характеристики. Преходът от компактна към газообразна структура се осъществява за клъстери, съдържащи по-малко от 10 атома в температурния интервал близо до 0 4 дълбочината на потенциала за междуатомно взаимодействие. Формули за интерполация са написани за термодинамичните функции на клъстера между пределните случаи на малък (подобен на газ) и голям (компактен) клъстер. [27]

Разглежданият модел е алтернатива на модела на макроскопични капки; предполага се, че броят на връзките между атомите е минимален. Доказано е, че при достатъчно високи температури такава структура, която е система от спонтанно възникващи атомни вериги (виртуални вериги), има голямо статистическо тегло. Следователно тя се реализира с по-голяма вероятност от компактна структура, като течна капка, с висока енергия на свързване, но с ниско статистическо тегло. Аналитичните оценки на параметрите на прехода от компактна към газоподобна структура, извършени за потенциала на късо разстояние от междуатомно взаимодействие, се потвърждават от резултатите от численото моделиране на клъстери по метода на молекулярната динамика, при който тяхната енергия и са проучени структурните характеристики. Преходът от компактна към газообразна структура се осъществява за клъстери, съдържащи по-малко от 10 атома в температурния интервал близо до 0 4 дълбочината на потенциала за междуатомно взаимодействие. Формули за интерполация са написани за термодинамичните функции на клъстера между пределните случаи на малък (подобен на газ) и голям (компактен) клъстер. [28]

Аминокиселините съставляват един вид протеинова азбука. По отношение на водните молекули техните радикали могат да бъдат хидрофобни и хидрофилни. Последните лесно образуват водородни или йонни връзки. Протеиновите структури се различават по йерархията на структурите в първични, вторични, третични и четвъртични. Първичната структура е химическата формула на последователност от аминокиселини във вериги, наречени полипептид. Вторичната структура е метод за сгъване на полипептидна верига в определена конфигурация, която се стабилизира от водородни връзки. От голямо значение при определянето на вторичната структура са дължините на рентгеновите връзки и ъглите, характерни за звената на полипептидната верига. Геометричният подход, базиран на тази информация, напоследък често е заменен от енергиен подход, който използва различни потенциали на междуатомно взаимодействие. Има два типа вторична структура: опъната p-конфигурация и спирална a-конфигурация. Най-важната характеристика на cc-спиралната форма на веригата е наличието на винтови оси с нецело число. Стъпката на а-спиралата е 5 4 А, в нея има 18 остатъка на 5 оборота, а общият период е 27 А. [29]