Estudio mediante simulación de las propiedades estructurales y dinámicas de microagregados atómicos y molecularesmetales de transición y fullerenos

Abstract

Empleando simulaciones de dinamica molecular (dm) a energia constante, se han comparado las energías de enlace y el comportamiento en la fusión de microagregados nin, pdn, ptn, cun, agn, aun con n <- 23, predichos por varios modelos de cohesión metálica de uso habitual en el cálculo de propiedades de sistemas macroscópicos y superficies. Los resultados muestran que el empleo de propiedades de la molécula diatómica en la obtención de los parámetros de los modelos reduce las energías de enlace predichas, acercándolas a valores obtenidos en calculos ab initio. La versión de Voter y Chen del modelo del átomo embebido (v-eam) predice un crecimiento de tipo icosaédrico para los microagregados de cada metal. Los modelos utilizados predicen la aparición de un estado de fusión parcial previa (premelting) en los microagregados con un numero de componentes ligeramente superior a los numeros magicos icosaedricos de origen geométrico, cuando estos últimos son predichos; este efecto se atribuye a la movilidad de los átomos externos. El v-eam se ha empleado tambien en la obtención de las configuraciones de mínima energía de microagregados bimetalicos de niquel y aluminio de 13, 19 y 23 átomos en todo el rango de concentraciones. En todos los casos se han obtenido configuraciones de tipo icosaédrico. Se observan tendencias a la segregación superficial del aluminio y a la heterocoordinacion; para aquellas composiciones en las que ambas tendencias no pueden ser satisfechas simultaneamente, la primera suele prevalecer, aunque con un alto grado de heterocoordinación superficial. Se han obtenido las configuraciones de minima energía de los microagregados de hasta 20 moleculas de c60 empleando un potencial intermolecular con interacciones átomo-átomo y el potencial de girifalco. A pesar de que la aproximación esférica incluida en el segundo modelo no es justificable a temperatura baja, ambos modelos coinciden en predecir una transición de estructuras