Page 138 - Korniy_dyser

138

Розраховуючи молекулярну структуру методами квантової хімії
використовували координати ядер кластера, знайдені за допомогою

молекулярної механіки, як початкове наближення.
Застосували комбінований підхід для моделювання корозійно-

електрохімічного процесу на межі електроліт–метал [293], що дало змогу
оцінити електрохімічний мікропотенціал. Тут електронну, атомну структуру

та динамічні властивості систем метал–електроліт досліджували

напівемпіричним квантово-хімічним методом РМ6 [261] та методом

молекулярної динаміки. Для розрахунків використовували компютерні

програми MOPAC [294] (електронна структура і рівноважна атомна

геометрія) та програму DL_POLY_4 [236] (електронна структура, рівноважна

атомно-молекулярна геометрія).

Побудовано кластери заліза, міді, цинку та α-латуні, які складались з

вісімнадцяти елементарних ґраток кожен. З вибраними поверхнями Fe(100),

Cu(100) та Zn(100) взаємодіяло до 100 молекул води. Щоб уникнути впливу

крайових ефектів, всі не поверхневі, а також особливі атоми поверхні (на

ребрах та у вершинах) фіксували під час розрахунку для збереження

правильної структури. Температура системи 25С.

У методі молекулярної динаміки для багатоатомної системи метал–

середовище задавали потенціали взаємодії атомів у вихідному розташуванні,

початковий розподіл імпульсів, тобто їх кінетичну енергію, що визначає

температуру, а також потенціали взаємодії атомів з частинками середовища.

На відміну від квантово-хімічного підходу цей метод розглядає еволюцію

міжатомних взаємодій за певний проміжок часу, який, як правило, порядку

1…10 ps. У кожний момент часу система перебуває в певному геометричному

положенні, яке визначає міжатомну взаємодію. Досліджували такі положення

атомів, коли відбувається сильна їх взаємодія і можливі хемосорбція та хімічні

реакції. У кожний момент часу, динамічно скануючи систему та її розвиток,

оцінювали можливість сильних атомних взаємодій на поверхні та усередині

кластера металу. Ці взаємодії вивчали напівемпіричним методом РМ6, який за