ridm@nrct.go.th   ระบบคลังข้อมูลงานวิจัยไทย   รายการโปรดที่คุณเลือกไว้

ผลกระทบของการบีบอัดต่อสมบัติของโครงสร้างตาข่ายของแก้วซิลิกา : การจำลองทางคอมพิวเตอร์และการศึกษาพลังงานพื้นผิว

หน่วยงาน สำนักงานกองทุนสนับสนุนการวิจัย

รายละเอียด

ชื่อเรื่อง : ผลกระทบของการบีบอัดต่อสมบัติของโครงสร้างตาข่ายของแก้วซิลิกา : การจำลองทางคอมพิวเตอร์และการศึกษาพลังงานพื้นผิว
นักวิจัย : เอมอร ศักดิ์แสงวิจิตร
คำค้น : molecular dynamics , Potential energy landscape , silica glass , พลวัติเชิงโมเลกุล , พลังงานพื้นผิว , แก้วซิลิกา
หน่วยงาน : สำนักงานกองทุนสนับสนุนการวิจัย
ผู้ร่วมงาน : -
ปีพิมพ์ : 2553
อ้างอิง : http://elibrary.trf.or.th/project_content.asp?PJID=MRG5180148 , http://research.trf.or.th/node/6411
ที่มา : -
ความเชี่ยวชาญ : -
ความสัมพันธ์ : -
ขอบเขตของเนื้อหา : -
บทคัดย่อ/คำอธิบาย :

แก้วซิลิกาเป็นวัสดุอสัญฐานที่มีการใช้งานอย่างหลากหลายทั้งทางด้านวิทยาศาสตร์และด้านอุตสาหกรรม เป็นที่ทราบกันว่าคุณสมบัติของวัสดุสภาพแก้ว (glass phase) สัมพันธ์โดยตรงกับขั้นตอนการเตรียมตั้งแต่ในสภาวะเป็นของเหลวเย็นยิ่งยวด (supercooled liquid) และเมื่อทำให้เย็นตัวอย่างรวดเร็วเพื่อเปลี่ยนไปสู่สภาพแก้ว (glass transition) โดยไม่มีการตกผลึก การเปลี่ยนแปลงทางพลวัติของแก้วซิลิกาในช่วงนี้จะมีพฤติกรรมเป็นไปตามสมการของอารีเนียส (Arrhenius equation) จึงจัดแก้วซิลิกาอยู่ในประเภท strong glass ในขณะที่แก้วบอเรต สารอินทรีย์และโพลีเมอร์บางชนิด มีการเปลี่ยนแปลงพลวัติในช่วงการเปลี่ยนไปสู่สภาพแก้ว รวดเร็วกว่าที่ทำนายโดยสมการของอารีเนียส จึงทำให้วัสดุเหล่านี้ถูกจัดอยู่ในประเภท fragile glass จากงานวิจัยก่อนหน้านี้พบว่าแก้วซิลิกาหลอมเหลวสามารถเปลี่ยนลักษณะทางพลวัติจาก strong glass ไปเป็น fragile glass ได้โดยการเพิ่มอุณหภูมิ จึงเป็นสิ่งที่น่าสนใจว่าหากมีการบีบอัดโครงร่างตาข่ายของแก้วซิลิกา สมบัติเชิงพลวัติจะมีการเปลี่ยนแปลงอย่างไร ในปัจจุบันการศึกษาพื้นผิวพลังงานของระบบ (potential energy landscape, PEL) มีความก้าวหน้าอย่างมาก โดยเราสามารถเชื่อมโยงคุณสมบัติทางเทอร์โมไดนามิกส์และสมบัติเชิงพลวัติของระบบกับข้อมูลพื้นฐานของพื้นผิวพลังงานของระบบได้ในงานวิจัยนี้จึงได้นำวิธีการศึกษาพื้นผิวพลังงานของระบบมาประยุกต์ใช้ในการศึกษาผลกระทบในการบีบอัดโครงผลึกร่างตาข่ายของแก้วซิลิกาต่อสมบัติทางเทอร์โมไดนามิกส์และสมบัติเชิงพลวัติของแก้วซิลิกาโดยผ่านการจำลองทางคอมพิวเตอร์ Silica is a well-known prototype glass-former, in which its compounds are widely used in scientifics and in industrials. In contrast to most other glass-formers its dynamics is simply activated in the Arrhenius pattern, classifying silica as a strong glass former. Upon increasing temperature, its dynamics changes from ”strong” to ”fragile” as reflected by an increased deviation from the Arrhenius behavior. Recent studies have demonstrated the relation between properties of the potential energy landscape (PEL) and the macroscopic dynamics in glass-formers [Doliwa and Heuer (2003), Saksaengwijit and Heuer (2006), I.S. Voivodet.al (2001, 2006)]. It was shown how the bottom of the landscape controls the activated dynamics in silica [Saksaengwijit (2006)], and how the origin of the strong dynamics in liquid silica is related to the silica constraint network [Saksaengwijit (2004)]. Here it is studied for the first time how the potential energy landscape changes under the influence of the network-compressing. The molecular dynamics method is applied to simulate the liquid silica at densities 2.61 gcm-3 and 3.55 gcm-3. We analyze the thermodynamics and dynamics of liquid silica via the PEL approach. It has been shown that the distribution of the configurational entropy for the high-density liquid is narrower and shifts to the higher energy range. The dynamics in high-density liquid is more fragile (=more deviation from the Arrhenius dynamics), which is related to the disappearance of the bottom of the landscape. Due to the similarity of silica and other network glass-formers, exploration of dynamic phenomena in silica would be of major importance for an improved understanding of other network glass-formers such as water.

บรรณานุกรม :
เอมอร ศักดิ์แสงวิจิตร . (2553). ผลกระทบของการบีบอัดต่อสมบัติของโครงสร้างตาข่ายของแก้วซิลิกา : การจำลองทางคอมพิวเตอร์และการศึกษาพลังงานพื้นผิว.
    กรุงเทพมหานคร : สำนักงานกองทุนสนับสนุนการวิจัย.
เอมอร ศักดิ์แสงวิจิตร . 2553. "ผลกระทบของการบีบอัดต่อสมบัติของโครงสร้างตาข่ายของแก้วซิลิกา : การจำลองทางคอมพิวเตอร์และการศึกษาพลังงานพื้นผิว".
    กรุงเทพมหานคร : สำนักงานกองทุนสนับสนุนการวิจัย.
เอมอร ศักดิ์แสงวิจิตร . "ผลกระทบของการบีบอัดต่อสมบัติของโครงสร้างตาข่ายของแก้วซิลิกา : การจำลองทางคอมพิวเตอร์และการศึกษาพลังงานพื้นผิว."
    กรุงเทพมหานคร : สำนักงานกองทุนสนับสนุนการวิจัย, 2553. Print.
เอมอร ศักดิ์แสงวิจิตร . ผลกระทบของการบีบอัดต่อสมบัติของโครงสร้างตาข่ายของแก้วซิลิกา : การจำลองทางคอมพิวเตอร์และการศึกษาพลังงานพื้นผิว. กรุงเทพมหานคร : สำนักงานกองทุนสนับสนุนการวิจัย; 2553.