Page 241 - Korniy_dyser

241

функціоналу густини з обмінно-кореляційним функціоналом GGA [231] і
базисним набором LANL2DZ [371]. Даний розрахунок виконували з

оптимізацією геометрії локального фрагмента в центральній частині поверхні
обох взаємодіючих кластерів із зафіксованою структурою решти атомів

кластера. Число атомів у локальних фрагментах на поверхнях взаємодіючих
кластерів складало від 12 до 26 залежно від типу кластера та

кристалографічної орієнтації поверхні. Молекули та іони середовища,

внесені у міжповерхневий простір у зоні контакту, теж піддавались

оптимізації геометрії з метою встановлення енергетичного впливу на область

контактної взаємодії металів.

Запропонована методика дала змогу суттєво пришвидшити

розрахунковий час для вибраних систем у кілька разів. Хоча точність

розрахунку при цьому втрачається на 10…15 %, зате перевага у зниженні

комп’ютерного часу очевидна.

6.2 Результати розрахунку поверхневої енергії та енергії адгезії

контактуючих металів у корозивному середовищі

За вищеописаною методикою отримали числові значення для

поверхневої енергії кластерів алюмінію, міді, заліза, хрому та нікелю (табл.

6.1). Розрахунки виконані також для різних кристалографічних орієнтацій

поверхні кластерів, оскільки стан поверхні впливає як на поверхневу енергію,

так і на хемосорбційні властивості. Розраховані дані добре узгоджуються із

деякими теоретичними результатами [372] (наприклад, для алюмінію

2
поверхнева енергія становила 5,68 еВ/нм (розрахунок методом DFT LDA) і
2
4,68 еВ/нм (розрахунок методом DFT PBE) та експериментальними [373] (Ω

2
= 7,12 еВ/нм ). Як видно, поверхнева енергія досить суттєво залежить від
кристалографічної орієнтації поверхні, причому для ГЦК металів вона

найбільша на грані (111), а для ОЦК металів – (110). Такий результат можна

пояснити за допомогою молекулярно-орбітального аналізу направленості