3 Кезең: Нанобөлшектер үшін потенциалды өңдеу

Кластер және нанобөлшектер нығайтылған кезде бірінші принциптің соңы қымбат болғалы және шекті рұқсат етілген потенционал болады.

Қорытындылаушы потенционалды энпирикалық потенционалдың моделі мен тікелей салыстыруға болады (1–ші қадам) салыстыру процедурасын экспериментальді модельімен әбден жетілдіруг еболады. Осы салыстыуды потенционал оптимальді болғанынша қайталауға болады. Тағы бір тікелей есептеу жүргізуімізгі болады, осындай салыстырудан соң шығатыны, ол аудан теориялық өңдеу үшін аймақты зерттеуді табуға көмегін тигізеді. Экспериментальді әдіс шынайы үлгінің ерекшелігінің және сондай – ақ қоспада, тотықтырғышпен дененің шекаасындағы әр түрлі ретті курысын анықтайды. Қазіргі заманға теориалық есептеулер бірінші принциптің ауыр дәрежеге тәуелді бола отырып өзі рұқсат етілемеген өріске жақындайды, мпұнда конфигурациалы өзара әсерлескен көптеген мақша салудың орнын ауыстыру жатады. Бұл басты мақсатта әділ байланысу кезінде құрамында болады. Бұл әдіс көргенімізше үлкен жүйелердің ішіндегі нақтырақ өңдеу әдісі болып табылады. Теориялық және моделдеу есептеулерінің көмегімен жаңа материалдардың тиісті қасиетін сипаттап оны хабарлауға және проекциялауға жасауға болады.

Лекция № 7-10. Феноменологиялық атомаралық және молекулаарлық потенциальдар: 1. Металдан жасалған жүйелер үшін атомаралық потенциальдар.

2. Ковалентті байланысты жүйе үшін атомаралық потенциальдар.

3. С-С ковалентті байланысты жүйе үшін атомаралық потенциальдар. 4. Металл-көміртегі жүйесі үшін атомаралық потенциальдар.

5. Атомдық тор түйінінің жанындағы механикалық кернеулер өрісі. Феноменологиялық атомаралық және молекулааралық потенциалдар

Жоғарыда келтірілген әдістер мен кезеңдер бірнеше жүздеген атомдар мен молекулалардан немесе потенциалдар функциясы болмайтын макро- және супрамолекулалардан тұратын наножүйелерді қарастырғанда маңызды. Бірнеше жүзден бастап бірнеше миллион атомдардан немесе молекулалардан тұратын наноқұрылымдарды, макроскопиялық жүйелерді зерттеудегі ең эффективті есептеуіш әдіс – феноменологиялық атомдық және молекулалық потенциалдарды қолдану.

Феноменологиялық потенциалдарды математикалық функцияны эмпирикалық таңдау және оның белгісіз өлшемдерін жүйенің әр түрлі тәжірибелік белгілі бір қасиетіне, мысалы, оның торының тұрақтысына ығыстыру кезінде алады.

Атомаралық және молекулааралық потенциалдар наноқұрылымдардың энергетикалық және динамикалық сипаттамаларын өңдеу мүмкіндігін қамтамасыз етуі шарт және осы шарт компьютерлік өңдеу мен есептеулер кезінде қойылған. Көптеген модельдік және есептік мәліметтердің сенімділігі, оның дәлдігі және осы мәліметтердің наноқұрылымдардың шынайы қимылына жақындау деңгейінде, ал ауыспалы шарттарда – олардың өзгеруі, қолданылатын атомаралық және молекулааралық потенциалдар дәлдігіне тәуелді.

Көптеген жылдар бойы әр түрлі топтар материалдарының, мысалы, металдарда, жартылай металдарда, жартылай өткізгіштерде және органикалық заттардың атомдары мен молекулаларының арасындағы байланыстарды модельдеу мақсатында феноменологиялық потенциалдардың молекулааралық өзара әрекеттесуін өңдеу үшін көптеген күш жұмсалды.

Есептеуіш нанотехнологияда тиімді болу үшін атомаралық және молекулааралық потенциалдардың төмендегідей қасиеттері болуы шарт:

а) әмбебаптылық;

б) дәлдік (туралық);

в) жылжымалылық;

г) есептеуіштік эффективтілік.