journal Вестник Объединенного института высоких температур Вестник ОИВТ РАН 2658-669X ОИВТ РАН 46 Исследование эволюции химических связей в системе NiAl с помощью квантовой и классической молекулярной динамики Investigation of the evolution of chemical bonds in the NiAl system using quantum and classical molecular dynamics Karchevskaya E.S. ОИВТ РАН Minakov D.V. ОИВТ РАН Levashov P.R. ОИВТ РАН Объединенный институт высоких температур РАН (Москва, Россия) Москва, Россия Joint Institute for High Temperatures of the Russian Academy of Sciences (Moscow, Russia) Moscow, Russia Объединенный институт высоких температур РАН (Москва, Россия) Москва, Россия Joint Institute for High Temperatures of the Russian Academy of Sciences (Moscow, Russia) Moscow, Russia Объединенный институт высоких температур РАН (Москва, Россия) Москва, Россия Joint Institute for High Temperatures of the Russian Academy of Sciences (Moscow, Russia) Moscow, Russia 19 08 2019 2 7 36 40

Смеси никеля и алюминия составляют важный подкласс высокоплотных реактивных материалов, которые используются для получения быстрой экзотермической реакции без образования газовых компонентов при механическом или термическом воздействии. Атомистическое моделирование методами классической и квантовой молекулярной динамики может предоставить подробную фундаментальную информацию о реакционных процессах, происходящих в смесях никеля и алюминия при сжатии или нагреве. В данной работе приводится анализ времени жизни химических связей в расплаве NiAl как функции температуры и давления, а также сравнение результатов моделирования этими двумя подходами.

NiAl mixture is an important subclass of high-density reactive materials that react exothermically without formation of gas components under mechanical or thermal insult. Atomistic simulation using classical and quantum molecular dynamics can provide detailed fundamental information about reaction processes occurring in mixtures of nickel and aluminum under compression or heating. In this paper, we analyze the lifetime of chemical bonds in the NiAl melt as a function of temperature and pressure and compare the results of these two approaches.

 молекулярная динамика высокоплотный реактивный материал никель алюминий химическая связь интерметаллид molecular dynamics high-density reactive material nickel aluminum chemical bond intermetallic compound Рогачев А. С. // Успехи химии. — 2008. — Vol. 77. — No. 1. — P. 22–38 Rogachev A. S. // Uspekhi khimii. — 2008. — Vol. 77. — No. 1. — P. 22–38 Duszczyk J., Zhou J., Marvina L., Zhuang L. Z. // J. Mater. Sci. — 1999. — Vol. 34. — No. 16. — P. 3937–3950 Duszczyk J., Zhou J., Marvina L., Zhuang L. Z. // J. Mater. Sci. — 1999. — Vol. 34. — No. 16. — P. 3937–3950 Delogu F. // Nanotechnology. — 2007. — Vol. 18. — No. 6. — P. 065708 Delogu F. // Nanotechnology. — 2007. — Vol. 18. — No. 6. — P. 065708 Evteev A. V., Levchenko E. V., Hagel F. A., Belova I. V., Murch G. E. // Intermetallics. — 2011. — Vol. 19. — No. 7. — P. 934–941 Evteev A. V., Levchenko E. V., Hagel F. A., Belova I. V., Murch G. E. // Intermetallics. — 2011. — Vol. 19. — No. 7. — P. 934–941 Evteev A. V., Levchenko E. V., Belova I. V., Murch G. E. // Phys. Met. Metallogr. — 2012. — Vol. 113. — No. 13. — P. 1202–1243 Evteev A. V., Levchenko E. V., Belova I. V., Murch G. E. // Phys. Met. Metallogr. — 2012. — Vol. 113. — No. 13. — P. 1202–1243 Sandoval L., Campbell G. H., Marian J. // Modell. Simul. Mater. Sci. Eng. — 2014. — Vol. 22. — No. 2. — P. 025022 Sandoval L., Campbell G. H., Marian J. // Modell. Simul. Mater. Sci. Eng. — 2014. — Vol. 22. — No. 2. — P. 025022 Cherukara M. J., Weihs T. P., Strachan A. // Acta Mater. — 2015. — Vol. 96. — No. Supplement C. — P. 1–9 Cherukara M. J., Weihs T. P., Strachan A. // Acta Mater. — 2015. — Vol. 96. — No. Supplement C. — P. 1–9 Cherukara M. J., Germann T. C., Kober E. M., Strachan A. // J. Phys. Chem. C. — 2016. — Vol. 120. — No. 12. — P. 6804–6813 Cherukara M. J., Germann T. C., Kober E. M., Strachan A. // J. Phys. Chem. C. — 2016. — Vol. 120. — No. 12. — P. 6804–6813 Jung G. Y., Jeon W. C., Lee S., Jung S. H., Cho S. G., Kwak S. K. // J. Ind. Eng. Chem. (Amsterdam, Neth.). — 2018. — Vol. 57. — P. 290–296 Jung G. Y., Jeon W. C., Lee S., Jung S. H., Cho S. G., Kwak S. K. // J. Ind. Eng. Chem. (Amsterdam, Neth.). — 2018. — Vol. 57. — P. 290–296 Kresse G., Hafner J. // Phys. Rev. B. — 1993. — Vol. 47. — P. 558 Kresse G., Hafner J. // Phys. Rev. B. — 1993. — Vol. 47. — P. 558 Wang Y., Liu Z. K., Chen L. Q. // Acta Mater. — 2004. — Vol. 52. — No. 9. — P. 2665–2671 Wang Y., Liu Z. K., Chen L. Q. // Acta Mater. — 2004. — Vol. 52. — No. 9. — P. 2665–2671 Fu H., Li D., Peng F., Gao T., Cheng X. // Comput. Mater. Sci. — 2008. — Vol. 44. — No. 2. — P. 774–778 Fu H., Li D., Peng F., Gao T., Cheng X. // Comput. Mater. Sci. — 2008. — Vol. 44. — No. 2. — P. 774–778 Asta M., Ozoli n n s s V., Hoyt J. J., van Schilfgaarde M. // Phys. Rev. B. — 2001. — Vol. 64. — P. 020201 Asta M., Ozoli n n s s V., Hoyt J. J., van Schilfgaarde M. // Phys. Rev. B. — 2001. — Vol. 64. — P. 020201 Zhu J. B., Wang S., Qiao M. H., Wang W. N., Fan K. N. // J. Non-Cryst. Solids. — 2007. — Vol. 353. — No. 27. — P. 2638–2645 Zhu J. B., Wang S., Qiao M. H., Wang W. N., Fan K. N. // J. Non-Cryst. Solids. — 2007. — Vol. 353. — No. 27. — P. 2638–2645 Karchevskaya E. S., Minakov D. V., Levashov P. R. // J. Phys.: Conf. Ser. — 2018. — Vol. 946. — No. 1. — P. 012090 Karchevskaya E. S., Minakov D. V., Levashov P. R. // J. Phys.: Conf. Ser. — 2018. — Vol. 946. — No. 1. — P. 012090 Pun G. P., Mishin Y. // Philos. Mag. — 2009. — Vol. 89. — No. 34–36. — P. 3245–3267 Pun G. P., Mishin Y. // Philos. Mag. — 2009. — Vol. 89. — No. 34–36. — P. 3245–3267 Perdew J. P., Burke K., Ernzerhof M. // Phys. Rev. Lett. — 1996. — Vol. 77. — P. 3865 Perdew J. P., Burke K., Ernzerhof M. // Phys. Rev. Lett. — 1996. — Vol. 77. — P. 3865 Levashov P. R., Sin'ko G. V., Smirnov N. A., Minakov D. V., Shemyakin O. P., Khishchenko K. V. // J. Phys.: Condens. Matter. — 2010. — Vol. 22. — No. 50. — P. 505501 Levashov P. R., Sin'ko G. V., Smirnov N. A., Minakov D. V., Shemyakin O. P., Khishchenko K. V. // J. Phys.: Condens. Matter. — 2010. — Vol. 22. — No. 50. — P. 505501 Sin'ko G., Smirnov N., Ovechkin A., Levashov P., Khishchenko K. // High Energy Density Phys. — 2013. — Vol. 9. — No. 2. — P. 309–314 Sin'ko G., Smirnov N., Ovechkin A., Levashov P., Khishchenko K. // High Energy Density Phys. — 2013. — Vol. 9. — No. 2. — P. 309–314 Nosé S. // J. Chem. Phys. — 1984. — Vol. 81. — No. 1. — P. 511–519 Nosé S. // J. Chem. Phys. — 1984. — Vol. 81. — No. 1. — P. 511–519 Miracle D. B. // Acta Metall. Mater. — 1993. — Vol. 41. — No. 3. — P. 649–684 Miracle D. B. // Acta Metall. Mater. — 1993. — Vol. 41. — No. 3. — P. 649–684