Page 46 - Korniy_dyser

46

у випадках, коли актуальними завданнями є моделювання росту оксиду,
можна зосередитись на кластерному ансамблі, що складається з дефектних

станів у матеріалі оксиду [56]. Також можна змоделювати процеси
розчинення поверхні із залученням поняття термодинамічної стійкості

об’ємного матеріалу або його поверхні [57, 58].
Отже, на даний час галузь обчислювальної електрохімії та корозії

прогресує таким чином, що шляхом поєднання континуальних моделей

механіки суцільних середовищ з кодами атомістичного масштабу або теорією

фазових полів в майбутньому стане можливим реалістично змоделювати все

більші складові корозійного процесу (див. рис.1.2) [59]. Однак, моделювання

більш реалістичних корозійних процесів при такому підході вимагає надто

багато комп’ютерного часу, а, окрім цього, поєднання методів розрахунку

різних рівнів для однієї моделі не завжди є можливим.

1.2 Основні підходи атомістичного моделювання та розрахунку

енергетики корозійних процесів

Технології атомістичного моделювання в даний час можна згрупувати в

чотири основні категорії: молекулярне моделювання, статичні розрахунки

зонної структури, молекулярна динаміка та методи Монте-Карло [31, 60–62].

Молекулярне моделювання охоплює кластерні розрахунки невеликих систем

(100 атомів). У цьому випадку використовують молекулярно-орбітальну

теорію для розрахунку електронної структури, що, в свою чергу, дозволяє

отримати низку молекулярних властивостей систем метал–середовище, таких

як енергії HOMO та LUMO (найвищий зайнята і найнижча незайнята

молекулярні орбіталі), енергетична щілина, довжини та кути зв’язків

(геометрична структура), а також енергія системи, енергія проміжних та

перехідних станів. Використання молекулярно-орбітальної теорії дозволяє,

наприклад, змоделювати катіонні стани металів у корозивному розчині [63],

дослідити металеві наночастинки [64], вивчити зв’язування молекул води та