Simulación Monte Carlo del Proceso de Relajación Superficial en Nanopartículas de Magnetita

• Autores: J. Mazo-Zuluaga, J. Restrepo, Y. Labaye
• Localización: Revista de la Sociedad Colombiana de Física, ISSN-e 0120-2650, Vol. 41, Nº. 1, 2009, págs. 116-118
• Idioma: español
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• Resumen
  • español

    El presente trabajo se enfoca en el proceso de relajación de los átomos de superficie en nanopartículas de magnetita. Con este propósito se simula una nanopartícula de magnetita de 3 nm de diámetro y se monitorea su energía como resultado de los cambios estructurales en función de la temperatura siguiendo un proceso de �simulated annealing�. Para el proceso de optimización energético se implementa el método de Monte Carlo y se calcula la energía del sistema tomando en cuenta potenciales tipo Buckingham para las interacciones de corto alcance que tienen lugar entre pares de iones: O2-- O2-, O2--Fe3+A, O2--Fe3+B y O2--Fe2+B. Se incluye también en el cálculo un potencial Coulombiano que responde por las interacciones de largo alcance, esta contribución a la energía se calcula de manera exacta sobre toda la muestra considerando las interac-ciones entre todos los posibles pares de iones en el sistema. Finalmente se presentan resultados de las funciones de distribu-ción radial y angular antes y después del proceso de relajación.

  • English

    This study is focused on the relaxation process for atoms in the surface of magnetite nanoparticles. To fulfill this purpose we simulate a magnetite nanoparticle 3 nm in diameter, and register its energy, as a function of temperature, resulting from structural changes by following a simulated annealing process. For the energetic optimization process a Monte Carlo me-thod is implemented and the system energy, involving Buckingham potentials for short-range interactions taking place for O2-- O2-, O2--Fe3+A, O2--Fe3+B and O2--Fe2+B pairs, is computed. A Coulombian potential, for taking into account long-range interactions, is also included in this calculation. Such a contribution is computed exactly, over the complete sample, by counting interactions between all possible pairs in the system. Finally, results on the radial and angular distribution func-tions, before and after the relaxation process, are presented.