Perfiles de energía libre en el proceso de coalescencia de nanopartículas de Au ‐ Co.

LUCAS FARIGLIANO; S. A. PAZ; EZEQUIEL PEDRO MARCOS LEIVA; MARCOS VILLAREAL

Ciudad Autónoma de Buenos Aires

Congreso; XIX Congreso Argentino de Fisicoquímica y Química Inorgánica; 2015

Asociación Argentina de Investigación Fisicoquímica

Tanto en el estudio y control de las propiedades fisicoquímicas como en el desarrollo de nuevas aplicaciones de nanopartículas metálicas, es de suma importancia obtener una buena descripción del espacio de configuraciones de estos sistemas. Cuando se cuenta con nanopartículas compuestas por dos elementos metálicos (bimetálicas), el estudio del proceso por el cual son formadas es una temática muy estudiada debido a que de ésta manera se puede controlar la preparación de las anopartículas logrando un control de las propiedades físico-químicas del sistema. En este trabajo se presenta un muestreo exhaustivo de las configuraciones involucradas en el proceso de coalescencia de partículas metálicas de cobalto y oro. En trabajos previos [1], se estudió la estabilidad de los microestados involucrados en el proceso de coalescencia entre nanopartículas de Au y Co, a través de un método de no equilibrio. En el presente trabajo se realizaron simulaciones de well-tempered metadynamics (WTMD), es decir simulaciones de dinámica molecular con un potencial con memoria. WTMD es un poderoso algoritmo que puede ser usado para reconstruir el perfil de energía libre y para acelerar eventos raros en sistemas descriptos por hamiltonianos complejos, tanto a nivel clásico como cuántico. En este algoritmo la evolución normal del sistema es sesgada por un potencial con memoria construido por una sumatoria de gaussianas centradas a lo largo de la trayectoria de un dado conjunto de variable colectivas, las cuales dependen de las 3N coordenadas del sistema [2]. En concreto, determinamos perfiles de energía libre en función de distintas variables colectivas a través de WTMD con el fin de comprender con mayor profundidad el proceso de coalescencia de una nanopartícula de 13 átomos de Cobalto con otra de 42 átomos de Oro. De esta manera se evidencian los intermediarios involucrados en las distintas vías de formación de la estructura core-shell que presentan estas nanopartículas. [1] S. A. Paz and E. P. M. Leiva. CPL 595-596, 87-90 (2014) [2] A. Barducci, G. Bussi and M. Parrinello. PRL 100, 020603 (2008)