Высокочастотная динамика воды
реклама
KАЗАНСКИЙ (ПРИВОЛЖСКИЙ) ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ИНСТИТУТ Ф ИЗИКИ «Микроскопическая Коллективная Динамика Воды» Р.М. Хуснутдинов E-mail: [email protected] Казань, 2015 1 Особенности микроскопической динамики воды • «Положительная» дисперсия скорости звука. • Природа двух «акустико-подобных» ветвей коллективных возбуждений в дисперсионной кривой для воды? • Каково влияние легкой компоненты (атома водорода) на коллективную динамику воды? 2 Детали моделирования • Исследуемая система: Модель воды с потенциалом mW[1,2] • Размер системы: N=4000 молекул • Температура системы: T=300 K • Давление системы: p=1.0 атм. [1] V. Molinero, E.B. Moore, J. Phys. Chem. B 113, 4008 (2009). [2] E.B. Moore, V. Molinero, J. Chem. Phys. 132, 244504 (2010). 3 Результаты моделирования Динамический структурный фактор Функция «экспериментального» разрешения - 4 Результаты моделирования Спектры продольного и поперечного потока 5 Результаты моделирования Рис. 1. Спектры динамического структурного фактора воды при температуре T=300 K. 6 Результаты моделирования Моменты динамического структурного фактора Моменты спектров продольного и поперечного потоков 7 Результаты моделирования Рис. 2. Временные масштабы для воды при температуре T=300 K. 8 Результаты моделирования Модель ДСФ[3] [3] R.M. Yulmetyev, A.V. Mokshin, P. Hänggi, V.Yu. Shurygin, Phys. Rev. E 64, 057101 (2001). 9 Результаты моделирования 10 Результаты моделирования 11 Результаты моделирования [4] A. Rahman, F.H. Stillinger, Phys. Rev. A 10, 368 (1974). [5] P. Bosi, F. Dupre, F. Menzinger, F. Sacchetti, M.C. Spinelli, Nuovo Climento Lett. 21, 436 (1978). 12 [6] A. Cunsolo, C.N. Kodituwakku, et al, Phys. Rev. B 85, 174305 (2012). Результаты моделирования Плотность вибрационных состояний Модель ПВС [7] W. Schirmacher, T. Scopigno, G. Ruocco, J. Non-Cryst. Solids 407, 133 (2015). 13 Результаты моделирования 14 Выводы • Показано, что микроскопическая теория флуктуации плотности числа частиц для жидких металлов верно воспроизводит все особенности спектра динамического структурного фактора для воды. • Установлено, что для воды, моделируемой mW-потенциалом дисперсионная кривая, характеризуется двумя ветвями коллективных возбуждений продольной поляризации. Причем, показано, что низкочастотная компонента спектральной плотности ВКФ продольного потока наблюдается лишь в узкой области значений волновых чисел. • Установлено, что поперечный поток характеризуется более сложной динамикой по сравнению с динамикой продольного потока. Бимодальный характер плотности вибрационных состояний обусловлен коллективными возбуждениями продольной и поперечной поляризаций. 15 Спасибо за внимание! 16
