Quantenchemische und molekulardynamische Simulation der Bildung und Wanderung von Defekten in Zirkondioxid

用于具有更高Defektkonzentration的结构的由reinem或阳离子取代的二氧化锆的胶粘剂替代物。Als Defekte treten Sauerstoff-Fehlstellen sowie Fremdatome an Gitter- und Zwischengitterplätzen auf.结果显示材料是与技术相关的好材料。B。für Brennstoffzellen）。为了使材料特性分析的基础更加完善，必须使电离层在原子核上的作用机制更加韦尔登。在实验技术中，由韦尔登程序工作组完成的韦尔登程序，以Hartree-Fock和Dichtefunktionaltheorie为基础，结合经典分子动力学程序，进行了量子化学程序设计。本文介绍了韦尔登的能量、几何结构和电子结构对ZrO_2和ZrO_2衍生物性能的影响。锆氧化物与自由金属的混合物对立方相和四方相稳定性的影响将被消除。用分子动力学方法模拟温度和粘性的离子扩散韦尔登。

Die Stickstoffsubstitution von reinem oder kationensubstituiertem Zirkondioxid führt zu Strukturen mit hoher Defektkonzentration. Als Defekte treten Sauerstoff-Fehlstellen sowie Fremdatome an Gitter- und Zwischengitterplätzen auf. Die resultierenden Materialien sind gute Ionenleiter mit technischer Relevanz (z. B. für Brennstoffzellen). Für das grundlegende Verständnis der Materialeigenschaften müssen die Mechanismen der Ionenleitung auf atomarem Niveau aufgeklärt werden. Als Ergänzung zu experimentellen Techniken, die von anderen Arbeitsgruppen des Schwerpunktprogramms verwendet werden, werden hier quantenchemische Verfahren auf Hartree-Fock- und DichtefunktionaltheorieBasis in Kombination mit klassischen Molekulardynamik-Verfahren eingesetzt. Es werden die Energetik, die geometrische und elektronische Struktur sowie die Beweglichkeit von Punktdefekten in ZrO2 und ZrO2-Derivaten untersucht. Der Einfluß der Dotierung von Zirkondioxid mit Fremdmetallen auf die Stabilität der kubischen und tetragonalen Phasen wird untersucht. Die Diffusion von Ionen soll mit Molekulardynamik-Methoden in Abhängigkeit der Temperatur und Stickstoffkonzentration simuliert werden.