Hamburg 2001 – wissenschaftliches Programm

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DY: Dynamik und Statistische Physik

DY 51: Gl
äser II

DY 51.3: Vortrag

Freitag, 30. März 2001, 10:30–10:45, S 7

Molekulardynamik–Untersuchungen zur atomistischen Struktur und Dynamik von (Na₂O)(x·SiO₂) — •Anke Winkler¹, Walter Kob² und Kurt Binder¹ — ¹Institut für Physik, Johannes Gutenberg–Universität Mainz, Staudinger Weg 7, D-55099 Mainz, Germany — ²Université Montpellier II, Laboratoire des Verres, F-34095 Montpellier, France

Das fast ideale Netzwerk aus SiO₄–Tetraedern, wie es reine SiO₂–Systeme bilden, wird durch einen Netzwerkmodifikator wie Natrium aufgebrochen. Dies kann Struktur und Dynamik des Materials stark ändern. Mit Hilfe von MD–Computersimulationen haben wir (Na₂O)(x·SiO₂)–Systeme untersucht (ca. 8000 Teilchen, Boxlänge 48Å) und einem reinen SiO₂–System gegenübergestellt. Zur Beschreibung der mikroskopischen Wechselwirkung zwischen den Teilchen dient eine Modifikation des sog. „BKS–Potenzials“ von Kramer et al. (1991). Anhand der partiellen Paarkorrelationsfunktionen, der Verteilung von Ringgrößen und Koordinationszahlen zeigen wir, wie sich die Struktur in Abhängigkeit vom Na–Anteil ändert. Die Dynamik charakterisieren wir mit Hilfe des Schwingungsspektrums: Die Zustandsdichten zu unterschiedlichen Na–Konzentrationen weisen eine sehr starke Störung der vom reinen System bekannten intratetraedrischen Schwingungsmoden auf. Der Na–Anteil dominiert die Spektren bei tiefen und mittleren Frequenzen.