Estudio de la energía del borde de grano en bicristales tilt simétricos de hielo con dinámica molecular

DRUETTA ESTEBAN; DI PRINZIO C. L.; FERNANDEZ JULIAN R.

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Congreso; 105ª reunión de la Asociación de Física Argentina, Septiembre 2020; 2020

Asociación Física Argentina

En la naturaleza, el hielo interviene en la formaci ́on de nubes y transporte de contaminantes [1], din ́amica deglaciares [2], etc. Como en todo s ́olido cristalino, los bordes de grano (BG) determinan muchas de sus propiedadesf ́ısicas y para su an ́alisis se utilizan las mismas teor ́ıas que en otros materiales. Sin embargo, en la literaturano existen muchos estudios de este defecto en hielo, particularmente a temperaturas cercanas a la de fusi ́on.La alta presi ́on de vapor a temperaturas mayores a 200K [3] resulta un fuerte impedimento para la observaci ́onmicrosc ́opica. Es por esto que se recurre al c ́alculo computacional para estudiar algunas de sus propiedades.En este trabajo se presentan simulaciones con din ́amica molecular para bordes de grano sim ́etricos en muestrasbicristalinas de hielo para desorientaciones < 1100 > /ψ que tienen redes de sitios coincidentes con Σ < 50,donde Σ es el valor rec ́ıproco de la densidad volum ́etrica de sitios coincidentes. Las simulaciones fueron llevadas acabo usando el c ́odigo LAMMPS [4] donde las mol ́eculas de agua interact ́uan con el potencial TIP4P/ice [5]. Losvalores de energ ́ıas absolutas del BG se calcularon en funci ́on de la desorientaci ́on ψ y se analiz ́o su correlaci ́oncon la densidad planar Γ de sitios coincidentes sobre el BG. Finalmente, se comparan estos valores con resultadosexperimentales de trabajos previos.Referencias1 H. R. Pruppacher y J. D. Klett, ”Microphysics of Clouds and Precipitation”(Dordrecht: Kluwer, 1988).2 J. G. Dash, A. W. Rempel y J. S. Wettlaufer, Rev. Mod. Phys. 78 (2006) 695-741.3 J. Marti y K. Mauersberger, Geophys. Res. Lett. 20 (1993) 363-366.4 S. Plimpton, J Comp Phys, 117 (1995) 1-19.5 J. L. F. Abascal, E. Sanz, R. Garc ́ıa Fern ́andez y C. Vega, J. Chem. Phys. 122 (2005) 234511.