CC BY
53МРНТИ 29.19.05
КВАНТТЬЩ-ХИМИЯЛЬЩ МОДЕЛДЕУ ФИЗИКА-ХИМИЯЛЬЩ ПРОЦЕСТЕРД1 ГЫЛЫМИ
ТАНЫМ ЭД1С1 РЕТ1НДЕ
Г.Э. Цаптагай, Г.Т. Тугелбаева, А.А. Дутбаева Каза^ ^лттьщ цыздар педагогикалык университетi, Алматы, Казакстан
aidana2309@mail.ru
Кдорп танда гылыми-практикальщ зерттеулерде компьютерлж модельдеу непзп к^равдардьщ 6ipi болып табылады. Компьютеpлiк модельдеу - казipri замангы гылыми танымныц ен негiзгi пpинципi. Модельдiн жасалуы зерттеу максатына жэне жинакталган мэлiметтеpдщ квлемiне байланысты болады. Физикалык зерттеуде экспеpименттiк зерттеу эдiстеpi кейбip мэселелерде колжетiмдi емес. Макалада физиканы окытуда акпараттык технологияны колданудын тиiмдi багыттарынын 6ipi болып табылатын физикалык к¥былыстар мен пpоцестеpдi кванттык-химиялык модельдеу карастырылган. Vienna Ab initio Simulation Package (VASP) б^л атом масштабындагы материалдарды модельдеуге арналган компьютеpлiк багдарлама.
Т}йт свздер: модель, эдю, моделдеу, компьютерлш эксперимент, компьютеpлiк модель, Vienna Ab initio Simulation Package (VASP).
Заманауи жалпы бiлiм беретiн мектеп физика курсында физикалык процестердi тYсiну негiзi ядролык жэне молекулалык теория, Авогадро зацы, заттыц к¥рылымы мен массасы сакталу зацдары, зат к^рылысы теориясы негiзiнде к¥рылады. М^нымен коса кептеген жогары оку орындарында физик мамандарды дайындауда мiндеттi пэндердщ бiрi болып табылатын «Катты денелер физикасы» пэш катты денелердщ физика-механикалык, химиялык, электрондык касиеттерш терещнен тYсiнуге мYмкiндiк береди
Заттыц к¥рылысы туралы тYсiнiктердi калыптастыру - физиканы окыту эдiстемесiндегi мацызды мшдеттердщ бiрi. "Модель" сезi латын тiлiнен "модуль" (елшем, кадам, ритм, шама) сезiнен шыккан жэне "модус" сезiмен байланысты (кешiрме, бейне). В.А. Штофф б^л терминнiц тамыры М.В. Поллионныц керкем к¥рылыс бойынша ж^мыстарынан шыгады; ортагасырлык дэуiрде концептуалды модель гимараттыц барлык пропорциялары керсетiлген масштабты (колонна диаметрiнiц жартысын) керсеттi [1; 150]. Одан эрi ол енерде жасалган жасампаздыктар елшемiнiц эталоны болды. Yлгi ретiнде, эдетте, елшемдерi баска, объекпге ^ксас заттыц кiшiрейтiлген кешiрмесiн бередi. Кейiннен модель ^гымы кандай да бiр к¥былыстарды тiкелей зерттеу мYмкiн болмаган немесе тиiмсiз болган кезде гылыми зерттеулерде колданыла бастады. Б^л жагдайда зерттелетiн объект баска, нег^рлым карапайым жэне зерттеу Yшiн кол жетiмдi жэне тYпн¥CкаFа сэйкес келедь
Б^л нысан зерттелетiн нысанныц моделi деп аталады. Концептуалдык модельдщ бiрнеше аныктамаларын берейiк: "Модель ре^нде зерттеу объектiсiн керсете немесе жа^ырта отырып, оны зерттегенде осы объект туралы жаца акпарат беретiндей етш ауыстыруFа кабшетп ойша ¥CынылFан немесе каржылык iске асырылFан жYЙе деп тусшшед^ынылады" [2; 108]. "Модель белгш бiр саладаFы фактiлердi, заттарды жэне карым-катынастарды кандай да бiр саланыц неF¥рлым карапайым, неF¥рлым кернектi материалдык к¥рылымы тYрiнде бейнелейдi" [3; 283]. Модель, сурет (шартты немесе ментальды - суреттi, сипаттауды, схеманы, сызбаны, кестенi, жоспарды, картаны жэне т.б. коса аетанда) немесе прототип ^лпш) жэне кез келген "объект немесе объектшер жYЙесi (осы модельдщ'^пн^скасы") белгш бiр жаFдайларда "орынбасушы" немесе "екш" ретiнде пайдаланылды [4; 50].
В.А. Штоффтыц "Кванттык механикадаFы модельдердiц релi туралы макаласында "... бiзге белгш баска к¥былыстармен ^ксасты^ы негiзiнде санада калыптаскан, тiкелей ойлауFа болмайтын субъектшщ айкын идеясы модель... деп аталады... " [3; 287].
Эдебиетте кез келген кершю модель болып табылатын кез^арасты табуга болады. "Психологиялыщ емес, гносеологиялыщ, а^параттыщ магынада" тYсiнiгi "модельдш ^сыныс" болып табылады. В.П. Бранский бойынша тYсiнiк — б^л "семантикалыщ модел... ^былыстардан нысанныц дэл бейнесш бередi" [2; 109]. Екiншi жагынан, кейбiр авторлар (А.А. Зиновьев, И.И. Резвин [3; 287] жэне Ю.А. Жданов [4; 50]) модельдер тек материалдыщ жэне атаулы болуы мYмкiн деп санайды. ¥сыным материалдыщ субъект те, белп жYЙесi де емес сондыщтан, мэнi бойынша, ^сыным модель репнде болмайды деп т^жырымдалады. Модель мен модельдеушi объект арасындагы сэйкеспк: модель к¥рылымы мен тYпн¥C^аныц жеке элементтершщ сэйкес келуi децгешнде, функционалдыщ байланыстыц олардыц сипаттамасы бойынша сэйкес келуi децгешнде, модель элементтерi мен зерттеу объекпсшщ элементтерi арасындагы ^арым-^атынас ^^сас децгешнде болып эртYрлi децгейлерде болуы мYмкiн.
Осылайша, аталган жагдайларда модель теорияда орындалуы тшс функциялар Yшiн немесе теорияны ^ру Yшiн ^олданылады.
Физикалыщ зерттеудщ мацызды эдютершщ бiрi модельдеу эдiсi болып табылады. Бiрак б^л эдiске физиканы о^ытуда жеткiлiктi назар аударылмайды, б^л оныц модел бойынша объектiнi сэйкестендiруге экеледi [5; 72].
К^рп уа^ытта компьютерлiк моделдеу эдiстерi жылдамдыгы, багасыныц арзандыгы мен тiкелей эксперименттiк ба^ылауга ^олжетiмдi емес процестер Yшiн на^тылау ^абшетше байланысты кещнен танылуда.
Кванттык зерттеу эдiстерi
Эксперименттiк зерттеу эдiстерi материалдардыц атом ^рылымыныц кейбiр ^асиеттерш жэне ерекшелштерш аныщтау Yшiн эр^ашан ^олжетiмдi емес. Б^л жагдайларда сандыщ модельдеу, соныц iшiнде "алгаш^ы принциптердi (Ab initio) " пайдалана отырып, процестердi терец тYсiнуге есептеу эдiстерi айтарлыщтай кемектеседi. Ab initio эдiстерi мен есептеу тэсшдерше ^ыс^аша шолу беру болып табылады, олар ^азiрri уа^ытта кваштыщ-механикалыщ эдiстермен кепатомды жYЙелердiц физика-химиялыщ ^асиеттерш есептеу Yшiн пайдаланылады. Ab initio термит "алгаш^ы ^агидалар" дегецщ бiлдiредi, гылыми эдебиетте м^ндай есептеу эдютерн эмпирикалыщ емес деп те атайды.
Кез-келген эмпирикалыщ емес эдютщ мiндетi белгiлi бiр дэлдiкпен химиялыщ ^¥рамы мен атомдардыц белгiлi координаттары бар, ^андай да болмасын шекаралыщ параметрлерiн пайдаланбай, эксперимент негiзiнде алынган iргелi т^ра^тылар ар^ылы заттар ^асиеттерш сипаттау болып табылады.
Зерттелетiн объектшщ электрондыщ ^рылымына кваштыщ-механикалыщ есептеулердi ^олдану Yшiн гамильтониан ^олданылу керек. Бас^аша айщанда, ^андай эсер ескерiлуi тшс жэне ^андай тYрде екенiн аныщтау ^ажет. Кеп жагдайда релятивистiк емес гамильтонианды ^арастыруымен шектеледi, ол кинетикалыщ куат, электрондардыц ядроларымен жэне бiр-бiрiмен кулондыщ езара эсерлесуi, сондай-а^ ядролардыц электростатикалыщ езара эсерлесуiн ^амтиды.
Релятивиспк эсерлердi ескеру атомдар Yшiн мацызды. Оларды ^арастыру Yшiн гамильтонианга спин-орбитальды эсерлесудi ескеретiн шама ^осылуы керек.
Электрондыщ ^¥рылым жYЙесi туралы барлыщ ^ажетп аппарат, статикалыщ жэне динамикалыщ гамильтониан тYрi мен электрондар санын ^амтиды. Б^л ^арастырылып отырган жYЙе электрлiк бейтарап екенiн ескеру ^ажет, ягни элементар ^яшы^^а жиышъщ ядролыщ заряд тиесiлi болып келедь
Эдетте, ^атты дене физикасында электрондыщ жYЙенiц негiзгi негiзгi кYЙiн аныщтау мацызды. Осылайша, электрондыщ жYЙенiц непзп кYЙi жэне онымен байланысты физикалыщ-химиялыщ ^асиеттерш аныщтау ец негiзгi зерттеу нысаны.
ЖYЙенiц негiзгi кYЙiн аныщтау Yшiн Шредингер теццеуiн шешу ^ажет жэне энергиясын табу керек, непзп ^йге ядролардыц осы конфигурациясыныц ец теменп мэнi сэйкес келедi. Дегенмен, бiздiц бiлетiнiмiздей, жалпы тYPде кепэлектронды жYЙе Yшiн тендеудi шешу мYмкiн емес, сондыщтан оны шешу Yшiн кепэлектронды есептi бiр электрондыга алмастырады.
Кванпъщ физика - бас^а да физика-химиялыщ эдiстерiмен ^атар, теоретиктер, химик-экспериментаторлар ^олында гана емес, сондай-а^ биологтардыц ^олында молекулалардыц ^асиеп^ мен реакциялыщ ^абшетш, ^рылыстарды зерттеудiц тиiмдi ^^ралы. Ка^рп замангы квангтыщ химия эдiстерi
молекулалардын эр тYpлi физика-химиялык касиеттерш сипаттауга мYмкiндiк беред^ газ фазасындагы молекулалардын электрондык, кещсикпк к¥рылысы жэне де катты денелердщ, непзшен экспериментпк эдютершщ деректер1мен салыстырмалы дэлдшпен, кYЙiн сипаттауга да мYмкiндiк береди Кванттык-химиялык есептеу эдютершщ мYмкiндiктеpiн пайдалану кейде колжет1мд1 емес немесе экспериментпк зерттеулер Yшiн киындык тугызатын (мысалы, втпелi жагдайлар туралы деректер) сипаттамаларын алуга мYмкiндiк беpедi. Заманауи компьютеpлiк техниканын кYpт дамуы нэтижесiнде, сондай-ак кванттык-химиялык эдiстеpi жэне алгоpитмдеpдiн айтарлыктай есептеуш жетiлдipу барысында казipгi кванттык к¥рылымдарды, олардын к¥рылысы мен касиеттеpiн алдын ала болжауга, жана эсеpлеpдi сипаттауга кабшетп.
Казipгi кезде колданылатын квантты-химиялык зерттеу эдiстеpiнiн бipi электроннын тыгыздык функционалы теориясына (ТФТ, DFT (Density functional theory [6; 5648])) к¥райды, ол косылыстар орныктылыгын, олардын электрондык к¥рылымын, химиялык байланыстардын сипатын зерттеуге, эpтYPлi реакциялардын втуi Yшiн активациялык кедеpгiлеpдi аныктау, фазалык ауысуын алуга, термодинамикалык сипаттамаларын жогары дэлдiкпен аныктайды. Сондай-ак, кванттык химиянын б^л эдiстеpi экспеpименттiк деpектеpдi тYсiндipiп кана емес жана материалдардын касиеттеpiн болжауга мYмкiндiк беpедi.
ЭpтYpлi материалдардын физикалык, химиялык касиеттерш зерттеуде квантты -химиялык зерттеуд функционалды тыгыздык теориясы аясында юке асыратын компьютеpлiк багдарламалар iшiнде тшмдшершщ бipi VASP 5.3.3 (Vienna Ab-Initio Simulation Package) багдарламалык кешенi - алгашкы кагидалар негiзiнде атом жYЙелеpiн есептейтiн VASP 5.3.3 (Vienna Ab-Initio Simulation Package жэне моделдейтш эмбебап коммерциялык багдарлама [7; 56]. Аталган багдарламалык кешен электрондык к^рылымды есептеуге мYмкiндiк беpедi жэне квптеген эpтYpлi физикалык-химиялык паpаметpлеpдi аныктайды. Онда бip электронды толкындык функцияларды жазык толкындармен, Вандербильт псевдопотенциалдары аркылы немесе косылган толкындар проекциялау эдiсiмен (PAW) сипатталады [8; 666].
Есептеу Yшiн VASP келесщей 4 файлды кipiс деpектеpi pетiнде колданады:
- файл POTCAR: есептеуде пайдаланылатын бвлшектеpдiн (атом, ион) потенциалы/функционалы туралы акпаратты камтиды, файл псевдопотенциалдардын дайын корынан алынады;
- файл POSCAR: жYЙенiн бастапкы геометриясы туралы акпаратты камтиды;
- файл KPOINTS: k-кенiстiкте нYктелеpдiн бвлiну туралы акпаратын камтиды;
- файл INCAR: есептеу паpаметpлеpi болады.
Барлык 4 файл дайындалганнан кейiн оларды бip папкага орналастыру керек, ол Yшiн VASP ж^мыстык ортасы бар, ягни осы папкада уакытша деректер к¥рылады, сондай-ак шыгыс файлдар болады. VASP бip процессорда (дэйектi н^ска) эрекет етед^ сондай-ак бipнеше тораптарда (параллель н^ска) да болады. Егер есептеу бip процессорда жYpгiзiлетiн болса, онда VASP-ка компиляцияланган файлды орындау жеткшкп,шыгыс жэне кipiс деректер ж^мыстык папкада орналасады. Бipнеше кластеpдегi есептеудi параллельдеу Yшiн MPI (Message Passing Interface) багдарламаны косумен баскарылатын команданы мвдетп тYPде колдану керек.
Тыгыздык функционалдары теориясы эдiсiн колданудын блок-с^лбасы 1 суретте квpсетiлген.
1- сурет - Тыгыздьщ функционалы теориясы ар^ылы есептеу алгоритмшщ блок-с^лбасы [7; 56]
Нелдш емес температурада металдарды зерттеу кезвде атомдардыц жылу тербелiсiмен жYЙешц еркш энергиясы толыщ энергияга Etot айналуын ескеру керек. Fqh еркiн энергия кристалдыц б^л модельiнде тор динамикасыныц квази-гармоникалыщ жуыщтау тэсiлi ар^ылы есептеледi. h + Fvib (1)
Fqh - Е0 Непзп ^й энергиясы Eo те
1
Fvib + kT Zjln
эбелмелi энергияга Yлес досады, £] (2)
P = -
М^ндагы, сызыщты жылулык; ^лгаю кезiндегi жэне т^ра^ты тордыц тепе-тецдiк пен келемдш серпiмдiлiк модулi Wj кристалл тербелюшщ j-шы жиiлiгi.
Квази гармоникалыщ жуыщтауда кристалдыц еркiн энергиясы гармоникалыщ жуыщтаумен бiрдей тYрде болады, бiраrç т^ра^ты келемде к^рылымдыщ параметрлерi температурасына байланысты. Б^л тэуелдiлiк жYЙенiц еркiн энергиясын есептеу кезiнде аныщталады. Белгiленген температурада Р, P(V) кYЙ
8F \
тендеуiн алу Yшiн v SV T ернектi пайдаланады.
Жылулык; ^лгаю коэффициентi а келесiдей аныщталады
a(T)-1dV, (3)
v J V dT v '
Т^ра^ты келем мен ^ысымда жалусыйымдылыщ (1) тецдеуден аныщталды d2F
Cv - -T%ßv(4)
Cv-Cv + a2BVT(5)
м^ндагы а, V жэне В сэйкесшше есептегiш коэффициенттерi болып табылады
Б^л зерттеуде жогары температурада жэне ^ысымда темiрдi зерттеуде пайдаланатын есептеу нэтижелерiн керсетедi. T = 0 К кезiнде жалпы энергия мен жYЙенiц кYЙ тецдеуш жогары дэлдiкпен есептеуге мYмкiндiк береди
Компьютерлiк есептеулердегi параметрлердi тацдау
Б^дан ары тыгыздыщ функционалы теориясы непзшде кванттык; жYЙелердiц физикалыщ ^асиеттерш зерттеу мен моделдеуд керсету ма^сатында 8 атомдык; элементар ^яшыщтан т^ратын 16 атомды бастапкъ темiр ^¥рылымыныц кейбiр физикалыщ сипаттамаларын есептеу нэтижелерi келпршедь Ягни темiрдiц электрондыщ ^¥рылымын есептеу жэне тор динамикасын зерттеу ab-initio sdici, псевдопотенциал, ягни, локалдi электрондар тыгыздыгын (LDA) жуыщтау жэне градиентш жуыщтау (GGA) алмасу-корреляциялыщ элеует потенциалы негiздi VASP 5.3.3 багдарламалыщ кешенi ар^ылы iске асырылды.
Ab-initio есептеулерi жазык; тол^ындар негiзiнде орындалды. электрондыщ к^рылымын есептеу жэне тор динамикасы эдiсi ab-initio псевдопотенциалы, ягни, жергшкп электрондардыц тыгыздыгын (LDA)
жуыктау жэне градиентш жакындату (GGA) карастырылады алмасу-корреляциялык элеуетi VASP 5.3.3 багдарламалык пакет аркылы орындалды.
1 - кесте. Есептеулер жYргiзу барысындагы тор параметрлерi
Атом а (А) с (А) V, А3
Fe 4.24847 6.76044 105.63
Атомдар X У z
Fe1 0.16665 0.83335 0.12500
Fe2 0.33335 0.66665 0.37500
Fe3 0.16665 0.83335 0.62500
Fe4 0.33335 0.66665 0.87500
Fe5 0.66665 0.33335 0.12500
Fe6 0.83335 0.16665 0.37500
Fe7 0.66665 0.33335 0.62500
Fe8 0.83335 0.16665 0.87500
Fe9 0.66665 0.83335 0.12500
Fe10 0.83335 0.66665 0.37500
Fe11 0.66665 0.83335 0.62500
Fe12 0.83335 0.66665 0.87500
Fe13 0.16665 0.33335 0.12500
Fe14 0.33335 0.16665 0.37500
Fe15 0.16665 0.33335 0.62500
Fe16 0.33335 0.16665 0.87352
2- сурет - Есептеулерде колданылган hcp - к¥рылымды темiрдщ схемалык кврiнiсi
ЖоFарFы температура мен кысым жаFдайындаFы темiрдщ фазалык диаграммасы
Барлык кезецдерш бiрiздiлiктi термодинамикалык сипаттамасы элi эксперименттiк деректер аукымы шектеулi непзде жYзеге асырылган немесе элi юке асырылган жок, дегенмен темiрдщ фазалык диаграммасы м^кият аныкталган. Темiр Ьсс- калыпты кысымда 1170 К температурада &с-к¥рылымды. 3 суретте темiрдщ ^р -к^рылымындагы Т=0 К температурадагы ^яшыктар квлемшщ магниттiк жэне магниттiк емес фазалардагы кысымга тэуелдiлiгi
3- сурет - Темiрдщ ^р -к^рылымындагы Т=0 К температурадагы ^яшыктар квлемшщ магнитпк жэне магниттiк емес фазалардагы кысымга тэуелдшш
Жер жогары кысымда теракты темiр к¥рылымы - hcp Yлгiленген болса. Т = 0 К (4-сурет) темiр ^р-к^рылымына магнитпк жэне магниттi емес фазаларда ^яшык квлемшщ кысымга тэуелдiлiгi есептелген. Есептеулер темiр hcp- к¥рылымында екi фазада 125 ГПа кысым теракты болатындыгын кврсетедi.
500 К температурада магнитпк жэне магнитпк емес темiр ^р- фазалык к¥рылымы Yшiн ^яшык квлемшщ кысымга тэуелдшш, 1000 К 2000 К, 3000 К уцпн жасалган жэне ол 4,5 - суреттерде керсетшген.
4-сурет - Темiрдщ ^р -курылымындагы Т=500 К температурасындагы уяшык квлемшщ магниттiк жэне магнитпк емес фазалардагы кысымга тэуелдшш
5-сурет - Темiрдщ hcp -курылымындагы Т=1000 К температурасындагы уяшык квлемшщ магниттiк жэне магнитпк емес фазалардагы кысымга тэуелдшш
Есептеулерден керш отырганымыздай температура Т = 500 K ею жагдайда магнит момент статистикалыщ есептеулерде ете эр тYрлi. Магнитпк момент 1000 K температурада 150 ГПа ^ысымда темiрдщ hcp- ^рылымы сакталады.
Сондай-а^, статистикалыщ есептеулер (сурет 6) тYрлi температурада багаланады деректермен салыстырганда бiр диаграммада изотермасынан ^сынылган.
Белме температурасында 300 К температурада темiрдщ ^й тецдеуш ab initio эдiсiмен есептеу нэтижелерi эксперименттiк деректермен жа^сы сэйкеспкте.
Белме температурасында эксперименттiк деректер, есш ^ысым жасуша келемшщ темендеуiн керсетед^ б^л антиферромагниттi hcp -Fe (сурет 7) ^рылымын керсетуi мYмкiн. 2000 К температурада магнитпк емес фаза жылжыту Yшiн орнатылган Б^л сондай-а^ арттыру температура (сурет 8) магнит касисттсрш жогалтады магнитпк фазалардьщ эдеттепдей сипаттамасына сай келед1.
6- сурет - Белме температурасында темiр тецдеушщ тэжiрибелiк есептеулерiн бiздщ ab initio эдюшщ cccnTcy.icpiviCH салыстыру
Volume per atom, A"'
7-сурет - Магнитпк фазада, Т=300К температурасында жэне авторлардыц эдебиеттерiндегi [8; 670] Т=0 К Yшiн темiр тецдеушщ тэжiрибелiк есептеулерш бiздщ ab initio эдюшщ есептеулерiмен салыстыру
8- сурет - Магнитпк емес фазада, Т=300К температурасында жэне авторлардыц эдебиеттервдеп [9; 237] Т=0 К Yшiн темiр тендеуiнiц тэжiрибелiк есептеулерiн бiздiц ab initio эдюшщ есептеулерiмен салыстыру
Volume per atom, 8- сурет - Магнит моментшщ уяшьщ келемше тэуелдшп
Темiр атомдарыньщ магнит моментшщ кYрт азаюы мен жойылу нYктесi аныкталды. Бул кейбiр магнит моментшщ взгерiстерi зерттелген курылымдардыц бiрлiк уяшык квлемшщ взгерюмен катар орындалатындыгы аныкталды. Есептелген тецдеу параметрлерi темiр магнит моментшщ кYрт взгерiстерi уяшык квлемшщ взгеруiнен квршю табады. Ец айкын взгерiстер магнит моментшщ взгеруше байланысты. Ец айкын квлем взгерiсi магнит моментiнiц азаю аймагына сэйкес келедi.
Корытынды
1. Темiрдiц гексагональдi фазасыныц магниттiк реттелуд ескерген жэне ескермеген жагдайдагы куй тецдеуi есептелiндi.
2. ^ысымныц шамасы арткан сайын магниттiк реттелу бiртiндеп жойылып темiр магниттiк касиетшен арылады.
3. Темiрдiц кYЙ тецдеуiне кысымныц твменгi мэнiнде магниттiк реттелудiц эсерi едэуiр болатыны байкалды. Алынган нэтижелер эксперимент нэтижелерiмен салыстырылды.
ПайдаланылFан эдебиеттер
1. Батороев К. Б. (1981) Аналогии и модели в познании. Москва.
2. Бранский В. П. (1999) Философское значение "проблемы наглядности в современной физике". Москва.
3. Бугаев А. И. (1981) Методика преподавания физики в средней школе: пособие для учащихся пед.ин-тов физ. - мат. спец. М.: Образование.
4. Ирхин Ю. П. (1981) в Сб.: Электронная структура и физические свойства редких земель и актинидов, УНЦ, Свердловск.
5. Володарская И. А., Митина А. М. (1989) Проблема целей обучения в современной педагогике. М.: Издательство МГУ.
6. Becke A. D. (1993) Density-functional thermochemistry. III. The role of exact exchange // J. Chem. Phys. 98, 5648
7. Kresse G., Hafner J. (2007) VASP the Guide, University of Vienna. http://cms.mpi.univie.ac.at/vasp/
8. Литасов К. Д., Шарыгин И. С., Шацкий А. Ф., Гаврюшкин П. Н., Дорогокупец П. И., Соколова Т. С., Отани Э., Дымшиц А. М., Алифирова Т. А. (2013) P-V-T-уравнения состояния карбидов железа Fe3C и Fe7C3и их соотношения в условиях мантии и ядра Земли // ДАН.
9. Соколова Т. С., Дорогокупец П. И., Литасов К. Д. (2013) Взаимосогласованные шкалы давлений на основании уравнений состояния рубина, алмаза, MgO, B2-NaCl, а также Au, Pt и других металлов до 4 Мбар и 3000 К // Геология и геофизика.
Квантово-химическое моделирование как метод научного познания физико-химических процессов
Г.Э. Цаптагай, Г.Т. Тугелбаева, А.А. Дутбаева Казахский национальный женский педагогический университет, Алматы, Казахстан
e-mail: aidana2309@mail.ru
В настоящее время компьютерное моделирование является одним из ключевых инструментов в научных и практических исследованиях. Компьютерное моделирование является важнейшим принципом современных научных знаний. Разработка модели зависит от цели исследования и количества собранных данных. В физических исследованиях экспериментальные методы не доступны в некоторых аспектах.
В статье рассматривается квантово-химическое моделирование физических явлений и процессов, являющееся наиболее перспективным направлением использования информационных технологий в физическом образовании. Vienna Ab initio Simulation Package (VASP) это компьютерная программа для моделирования материалов атомного масштаба.
Ключевые слова: модель, метод, моделирование, компьютерный эксперимент, компьютерный модель, Vienna Ab initio Simulation Package (VASP)
Quantum chemical modeling as a method of scientific cognition of physical and chemical processes
G.A. Kaptagay, G. T. Tugelbayeva, A.A. Dutbayeva Kazakh National Women's Teacher Training University, Almaty, Kazakhstan e-mail: aidana2309@mail.ru
Currently, computer modeling is one of the key tools in scientific and practical research. Computer modeling is an essential principle of modern scientific knowledge. Model development depends on the purpose of the study and the amount of data collected. In physical studies, experimental methods are not available in some aspects. The article presents quantum-chemical simulation of physical phenomena and processes, which represent the most promising direction of using information technology in physical education. The Vienna Ab initio Simulation Package (VASP) is a computer program for atomic scale materials modelling.
Keywords: model, method, simulation, computer experiment, computer model, The Vienna Ab initio Simulation Package (VASP)
Редакцияга 04.02.2020 XYcri.
