Luận án Tiến sĩ Vật lý kỹ thuật: Mô phỏng cấu trúc và quá trình chuyển pha của các vật liệu Fe, FeB và SiO2

Mục đích nghiên cứu của Luận án nhằm cung cấp các thông tin chi tiết hơn về cấu trúc, động học và quá trình chuyển pha của các hệ này do ảnh hưởng của nhiệt độ và áp suất. Để hiểu rõ hơn mời các bạn cùng tham khảo nội dung chi tiết của Luận án này.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Luận án Tiến sĩ Vật lý kỹ thuật: Mô phỏng cấu trúc và quá trình chuyển pha của các vật liệu Fe, FeB và SiO2 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI Giáp Thị Thùy TrangMÔ PHỎNG CẤU TRÚC VÀ QUÁ TRÌNH CHUYỂN PHA CỦA CÁC VẬT LIỆU Fe, FeB và SiO2 LUẬN ÁN TIẾN SĨ VẬT LÝ KỸ THUẬT Hà Nội - 2020 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI Giáp Thị Thùy TrangMÔ PHỎNG CẤU TRÚC VÀ QUÁ TRÌNH CHUYỂN PHA CỦA CÁC VẬT LIỆU Fe, FeB và SiO2 Ngành: Vật lý kỹ thuật Mã số: 9520401 LUẬN ÁN TIẾN SĨ VẬT LÝ KỸ THUẬT NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: 1. PGS.TSKH. PHẠM KHẮC HÙNG 2. PGS.TS. PHẠM HỮU KIÊN Hà Nội - 2020 LỜI CAM ĐOA LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan luận án là công trình nghiên cứu của tôi. Tất cả các số liệuvà kết quả nghiên cứu trong luận án là trung thực và chưa từng được tác giả kháccông bố. Hà Nội, ngày tháng năm 2020 Tập thể hướng dẫn Nghiên cứu sinh 1. PGS. TSKH. Phạm Khắc Hùng Giáp Thị Thùy Trang 2. PGS. TS. Phạm Hữu Kiên i LỜI CẢM ƠN Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến PGS.TSKH. Phạm Khắc Hùng vàPGS.TS. Phạm Hữu Kiên, những người Thầy đã tận tình giảng dạy, hướng dẫn tôihoàn thành luận án này. Tôi xin trân trọng cảm ơn lãnh đạo và các thầy cô tại Bộ môn Vật lý Tin học,Viện Vật lý Kỹ thuật, Phòng Đào tạo - Trường Đại học Bách khoa Hà Nội đã tạo điềukiện, giúp đỡ cho tôi trong suốt quá trình học tập, làm việc và thực hiện luận án. Tôi xin chân thành cảm ơn Ban chủ nhiệm Khoa Vật lý, Ban giám hiệu TrườngĐại học Sư Phạm – Đại học Thái Nguyên và các bạn đồng nghiệp đã tạo điều kiệnthuận lợi cho tôi trong thời gian tôi đi học nghiên cứu sinh. Lời cảm ơn sau cùng xin dành cho gia đình, người thân và các bạn của tôi,những người luôn động viên, giúp đỡ tôi vượt qua khó khăn trong suốt quá trình họctập của mình. Nghiên cứu sinh Giáp Thị Thùy Trang ii MỤC LỤC TrangLỜI CAM ĐOAN iLỜI CẢM ƠN iiDANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT………………………………… 1DANH MỤC CÁC BẢNG…………………………………………………………... 2DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ……………………………………………... 4MỞ ĐẦU………………………………………………………….............................. 9CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN1.1. Chuyển pha..........……………………................................................... 14 1.1.1. Lý thuyết chuyển pha…………………………………………. 14 1.1.2. Lý thuyết tinh thể hóa………………………………………… 15 1.1.3. Chuyển pha do ảnh hưởng của áp suất....................................... 21 1.2. Các hạt nano kim loại và hợp kim.............................................................. 23 1.2.1. Hạt nano kim loại và hạt nano Fe……………………………... 23 1.2.2. Hạt nano hợp kim và hạt nano FeB……...……......................... 271.3. Cấu trúc, động học và chuyển pha trong vật liệu SiO2……..…………... 29 1.3.1. Cấu trúc và động học ………………………………………… 29 1.3.2. Quá trình chuyển pha ………………………………………… 34CHƯƠNG 2. PHƯƠNG PHÁP TÍNH TOÁN2.1. Phương pháp mô phỏng động lực học phân tử………………………… 392.2. Xây dựng mô hình…………………………………………………….. 40 2.2.1. Hạt nano Fe, FeB…………………………………………….. 40 2.2.2. Vật liệu SiO2…………………………………………………. 432.3. Các phương pháp phân tích cấu trúc và động học……………………… 45 2.3.1. Phân tích hàm phân bố xuyên tâm, số phối trí, góc liên kết, độ 45 dài liên kết và các đơn vị cấu trúc……………………………... 2.3.2. Phương pháp trực quan hóa…………………………………... 48 2.3.3. Phân tích lân cận chung và tần xuất cấu trúc động học……….. 50 2.3.4. Phân tích hạt lõi-vỏ…………………………………………… 53 2.3.5. Phân tích domain và Voronoi…………………………………. 55 iii 2.3.6. Phân tích động học………………………………………......... 57CHƯƠNG 3. CẤU TRÚC VÀ QUÁ TRÌNH TINH THỂ HÓA CỦA CÁC HẠT NANOFe, FeB 3.1. Hạt nano Fe………………………………………………………......... 61 3.1.1. Cấu trúc ...