Una mirada a la transición vítrea en silicatos a través de parámetros orientacionales de geometría tetraedrica

CRISTIAN BALBUENA; CAROLINA BRITO; DANIEL STARIOLO

Congreso; TREFEMAC; 2013

Aplicando el formalismo de Dinamica Molecular estudiamos el sistema de metasilicato de litio, Li2SiO3, mediante el potencial de Coulomb-Buckingham, utilizando el programa LAMMPS. Este sistema se considera un vidrio ionico paradigmatico ya que contiene los dos ingredientes fundamentales: iones moviles (litios) que difunden a traves de una matriz vtrea (constituida por iones de silicio y oxgeno). En los vidrios de silicatos la unidad basica de la estructura vtrea son tetraedros de SiO4, donde cada silicio esta rodeado de 4 oxgenos. En este trabajo estudiamos el comportamiento de diferentes parametros orientacionales de geometria tetraedrica en funcion de la temperatura. Para analizar el orden orientacional de cada tetraedro implementamos los parametros de Steinhardt (Bond Orientational Order). En cambio para observar el orden orientacional entre tetraedros implementamos los parametros de `Rey´. Mediante un protocolo de quenching en un ensamble NPT se calculo la temperatura de transicion vtrea (Tg) para este modelo observando un cambio de comportamiento en el graco de Volumen en funcion de la Temperatura. Por otro lado, analizando el comportamiento dinamico de la matriz, registramos un cambio cualitativo en la dinamica de los silicios a una temperatura mayor a la Tg, la cual denimos como T*. Del estudio del comportamiento de los parametros orientacionales en funcion de la temperatura identicamos un arresto orientacional entre tetraedros a T*. Este escenario en el cual se presenta una temperatura (T*) por encima de la Tg donde se produce un arresto estructural-orientacional la relacionamos con la temperatura critica (TC) de MCT (Mode-Coulpling Theory). Por otro lado identicamos un arresto orientancional de cada tetraedro en Tg, lo cual permite identicar la temperatura de transicion vtrea del sistema siguiendo simplemente el grado