Page 48 - Korniy_dyser

48

Методи молекулярної динаміки можна використати для моделювання
корозійних реакції, зокрема тих, що пов’язані з високими енергіями або

термічно стимульовані. Хоча на сьогодні можна моделювати,
використовуючи методи електронної структури, зокрема метод Карра-

Парінелло [71] для оцінки сил взаємодії атомів та їх теплових траєкторій,
однак вартість таких методів, як правило, занадто висока, щоб забезпечити

досягнення корисної шкали часу в рамках моделювання. Тому в методі

молекулярної динаміки, як правило, застосовують міжатомні потенціали,

зокрема прості алгоритми для оцінки сил на атомах як функції їх відносних

положень у просторі, наприклад, метод вбудованого атома [72]. На основі

цієї методики можна моделювати еволюцію корозійних змін морфології

поверхні, дифузію в матеріалах, поведінку дефектів матеріалів, таких як межі

зерен, і швидкості, з якими відбуваються окиснення або інші процеси.

Зокрема, таким методом моделювали окиснення алюмінію та цирконію [52,

56], структуру межі метал/вода [73, 74] тощо.

Кінетичний метод Монте-Карло виходить за межі динамічних ефектів,

але використовує атомістично визначену інформацію щодо констант

швидкостей фундаментальних атомістичних і молекулярних перетворень для

здійснення стохастичних (випадкових) оновлень стану системи, яку в цьому

контексті можна вважати його атомістичною конфігурацією [75, 76 ] Таким

чином, цей метод не використовує динамічну шкалу часу, однак залежить від

точності інформації про швидкість, яку обчислено методом молекулярної

динаміки. Ці моделі застосовують для розгляду атомно-молекулярних

механізмів взаємодії адсорбатів із поверхнею металу [77], а також проблем

розчинення біметалічних матеріалів [78, 79]. Моделі Монте-Карло також

можна застосовувати для пошуку рівноважних структур, таких як

кристалографічна морфологія пітінгів [80].

Виходячи з аналізу можливостей застосування різних атомістичних

підходів до моделювання та розрахунку корозійних процесів, слід зазначати,

що для аналізу хімічної специфіки атомно-молекулярних зв’язків в системі