玻璃新材料ZrF4.BaF2的计算机分子动力学模拟

使用计算机分子动力学模拟技术对玻璃新材料ＺｒＦ４·ＢａＦ２的结构、导电机制和振动谱作了作研究．采用Ｇｏｒｄｏｎ－Ｋｉｍ势，不用经验势和任何可调实验参数．这些模拟我们采用了新的一种检测离子运动的技术，因此清楚、直接地得到玻璃的结构图象和它的离子导电的微观运动机制．而且，得到完整的５条振动谱线．玻璃的网络由ＺｒＦ８，ＺｒＦ７或ＺｒＦ６的多面体组成，由Ｂａ－Ｆ键联结，离子的最相邻平均距离，在３００Ｋ时约０．３９０ｎｍ（Ｚｒ－Ｚｒ），０．３８７ｎｍ（Ｚｒ－Ｂａ）和０．１９６ｎｍ（Ｚｒ－Ｆ），５条主要的振动谱是，两条较强的在５４０～６００ｃｍ－１和４６０～５１０ｃｍ－１，三条较弱的谱线在３８６～４１６ｃｍ－１，３２２～３４８ｃｍ－１和１８３～１９６ｃｍ－１．我们也检测了玻璃的其它属性：密度、热膨胀系数、极化率和玻璃转化温度．除了转化温度外，所有的其它属性与实验一致．更在于，离子的热椭圆图，Ｆ－离子的跳动和极化率的温度曲线指出这种玻璃材料中的离子导电来源于Ｆ－离子的跳动，正象ＣａＦ２中的超离子态那样．