Mô phỏng máy tính cấu trúc mạng thủy tinh của vật liệu silicat cao sio2 và cao al2o3 sio2

*BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO UBND TỈNH THANH HÓA TRƯỜNG ĐẠI HỌC HỒNG ĐỨC MAI THỊ HIẾU MÔ PHỎNG MÁY TÍNH CẤU TRÚC MẠNG THỦY TINH CỦA VẬT LIỆU SILICAT CaO-SiO2 VÀ CaO-Al2O3-SiO2 LUẬN VĂN THẠC SĨ VẬT LÝ THANH HÓA, NĂM 2022 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO UBND TỈNH THANH HÓA TRƯỜNG ĐẠI HỌC HỒNG ĐỨC MAI THỊ HIẾU MƠ PHỎNG MÁY TÍNH CẤU TRÚC MẠNG THỦY TINH CỦA VẬT LIỆU SILICAT CaO-SiO2 VÀ CaO-Al2O3-SiO2 LUẬN VĂN THẠC SĨ VẬT LÝ Chuyên ngành: Vật lý lý thuyết vật lý toán Mã số: 8440103 Người hướng dẫn khoa học: 1.TS Mai Thị Lan 2.TS Nguyễn Thị Thảo THANH HÓA, NĂM 2022 Danh sách Hội đồng chấm luận văn Thạc sỹ khoa học (Theo Quyết định số : / QĐ- ĐHHĐ ngày tháng năm 2022 Hiệu trưởng Trường Đại học Hồng Đức) Học hàm, học vị Họ tên Chức danh Cơ quan Công tác Hội đồng Chủ tịch HĐ UV Phản biện UV Phản biện Uỷ viên Thư ký Xác nhận Người hướng dẫn Học viên chỉnh sửa theo ý kiến Hội đồng Ngày tháng năm 2022 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan luận văn không trùng lặp với khóa luận, luận văn, luận án cơng trình nghiên cứu cơng bố Người cam đoan Mai Thị Hiếu i LỜI CẢM ƠN Lời cho phép tơi nói lời cảm ơn đến giảng viên giảng dạy lớp K13 – Cao học Vật lý lý thuyết Vật lý toán trường ĐH Hồng Đức nói chung tập thể cán giảng viên mơn vật lý trường ĐH Hồng Đức nói riêng đồng hành, giúp đỡ tạo điều kiện thuận lợi cho học tập Tôi xin cảm ơn ban lãnh đạo khoa Khoa học tự nhiên, phịng quản lý sau đại học hỗ trợ tơi hoàn thành thủ tục bảo vệ luận văn Đặc biệt tơi xin bày tỏ lịng biết ơn sâu sắc tới TS Mai Thị Lan TS Nguyễn Thị Thảo - ln tận tình hướng dẫn, động viên giúp đỡ suốt thời gian nghiên cứu hồn thiện luận văn Cuối cùng, tơi xin gửi lời cảm ơn tới người bạn lớp cao học K13, người thân u gia đình tơi đồng nghiệp trường nơi công tác ủng hộ, động viên giúp đỡ vượt qua khó khăn Tác giả Mai Thị Hiếu ii MỤC LỤC Trang LỜI CAM ĐOAN ……i LỜI CẢM ƠN - -i MỤC LỤC iiii DANH MỤC BẢNG BIỂU v DANH MỤC HÌNH vi CHỮ VIẾT TẮT, KÍ HIỆU viii MỞ ĐẦU 1 Tính cấp thiết đề tài Mục đích nghiên cứu Phương pháp nghiên cứu Nội dung nghiên cứu Chương TỔNG QUAN VỀ HỆ VẬT LIỆU SILICAT CaO-SiO2 VÀ CaO-Al2O3-SiO2 .4 1.1 Tổng quan vật liệu silicate CaO-SiO2 1.2 Tổng quan vật liệu silicat CaO-Al2O3-SiO2 Chương PHƯƠNG PHÁP TÍNH TỐN HỆ VẬT LIỆU SILICAT CaO-SiO2 VÀ CaO-Al2O3-SiO2 15 2.1 Mô động lực học phân tử .15 2.1.1 Tích phân phương trình chuyển động…………………………………15 2.1.2 Thuật toán Verlet………………………………………………………16 2.1.3 Gần Ewald-Hansen…………………………………………… 16 2.2 Xây dựng mơ hình vật liệu silicat CaO-SiO2 CaO-Al2O3-SiO2 19 2.3 Xác định đặc trưng cấu trúc 21 2.3.1 Xác định hàm phân bố xuyên tâm .21 2.3.2 Xác định số phối trí .24 2.3.3 Xác định độ dài liên kết phân bố góc .24 2.3.4 Kỹ thuật trực quan hóa liệu động lực học phân tử 25 iii Chương KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU CÁC ĐẶC TRƯNG VI CẤU TRÚC CỦA HỆ VẬT LIỆU SILICAT CaO-SiO2 VÀ CaO-Al2O3-SiO2.26 3.1 Hàm phân bố xuyên tâm …………………………………………… 26 3.2 Phân bố số phối trí 28 3.3 Phân bố loại liên kết 29 3.4 Cấu trúc mạng 31 3.5 Phân bố đám 35 KẾT LUẬN 37 TÀI LIỆU THAM KHẢO 38 iv DANH MỤC BẢNG BIỂU Trang Bảng 2.1 Các thông số tương tác điện tích hiệu dụng hệ silicat CaO-SiO2 and CaO-Al2O3-SiO2 19 Bảng 3.1 Phân bố số phối trí cặp Ca-O, Al-O Si-O cho hệ CaO-Al2O3SiO2 CaO-SiO2 28 Bảng 3.2 Phân bố tỉ lệ (%) số liên kết hệ CaO-SiO2 (1000 Ca; 1000 Si; 3000 O) 29 Bảng 3.3 Phân bố tỉ lệ (%) liên kết hệ CaO-Al2O3-SiO2(550 Ca; 550 Al; 900 Si; 3175 O) 30 Bảng Phân bố kích thước đám mạng TOx hệ CaO-Al2 O3-SiO2 CaO-SiO2 35 v DANH MỤC HÌNH Trang Hình 3.1 Hàm phân bố xuyên tâm cặp hệ CaO-SiO2 CaO -Al2O3-SiO2 nhiệt độ 3500 K 26 Hình 3.2 Hàm phân bố xuyên tâm cặp Al-O, Al-Al Al-Si hệ CaO-Al2O3-SiO2 .28 Hình 3.3 Phân bố góc hệ CS CAS 31 Hình 3.4 Cấu trúc mạng -Al-O-Al-O- hệ CaO-Al2O3-SiO2 32 Hình 3.5 Cấu trúc mạng -Si-O-Si-O- hệ CaO-Al2O3-SiO2 .33 Hình 3.6 Cấu trúc mạng -Si-O-Al-O- hệ CaO-Al2O3-SiO2 .33 Hình 3.7 Cấu trúc mạng hệ CaO-Al2O3-SiO2 .34 Hình 3.8 Cấu trúc mạng -Si-O-Si- hệ CaO-SiO2 34 Hình 3.9 Cấu trúc mạng hệ CaO-SiO2 35 vi Chương KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU CÁC ĐẶC TRƯNG VI CẤU TRÚC CỦA VẬT LIỆU SILICAT CaO-SiO2 VÀ CaO-Al2O3-SiO2 3.1 Hàm phân bố xuyên tâm Si-O 20 2.5 3.0 Si-Ca Ca-O CAS CS CAS CS 2.5 16 CAS CS 2.0 gij(r) 2.0 1.5 12 1.5 1.0 1.0 0.5 0.5 Ca-Ca 1.5 O-O CAS CS gij(r) Si-Si CAS CS CAS CS 1.0 2 0.5 1 0 8 10 12 r(Å) Hình 3.1 Hàm phân bố xuyên tâm cặp hệ CaO-SiO2 (CS) CaOAl2O3-SiO2 (CAS) nhiệt độ 3500 K Hình 3.1 cho thấy hàm phân bố xuyên tâm (HPBXT) cặp Si-O, Ca-O, Ca-Si, Si-Si, O-O Ca-Ca Đối với CS CAS, Si-O có đỉnh 1,60 ± 0,02 Å Tuy nhiên, đỉnh HPBXT cặp Si-O cho hệ CAS cao sắc nét so với đỉnh hệ CS Từ cho biết cấu trúc địa phương ion Si4+ CAS có tính trật tự so với hệ CS Đồng thời cho biết độ dài liên kết cặp Si-O gần giống silica nguyên chất HPBXT cặp Ca-O hệ CS CAS có đỉnh 2,30 ± 0,02 Å 2,34 ± 0,02 Å 26 Đỉnh HPBXT cặp Ca-O CS cao sắc nét hệ CAS, chứng tỏ môi trường địa phương ion Ca2+ CS có trật tự so với hệ CAS, nguyên nhân nồng độ Ca2+ CS cao hệ CAS Các HPBXT cặp Si-Ca hệ CS CAS có đỉnh 3,60 ± 0,02 Å 3,66 ± 0,02 Å Đỉnh Si-Ca s hệ CS rộng CAS Nó cho biết mơi trường Ca2+ xung quanh Si4+ môi trường Si2+ xung quanh Ca4+ hệ CAS có trật tự so với hệ CS Nguyên nhân nồng độ SiO5 hệ CS lớn không tồn CAS, xem bảng Từ HPBXT cặp Si-Si O-O hệ CS CAS, ta thấy khoảng cách Si-Si hệ CS CAS 3,10 ± 0,02 3,20 ± 0,02 Å, khoảng cách O-O hệ CS CAS 2,64 ± 0,02 Å Các HPBXT cặp Ca-Ca hệ CS tương tự hệ CAS, có chiều cao chiều rộng (khoảng cách Ca-Ca hai hệ 4,00 ± 0,02 Å) Tuy nhiên môi trường Si4+ xung quanh ion Si4+ môi trường O2- xung quanh O2- hệ CAS ổn định có trật tự so với hệ CS Hình 3.2 cho thấy HPBXT cặp Al-O, Al-Al Al-Si hệ CAS Có thể thấy rằng, HPBXT cặp Al-O tương tự HPBXT cặp Si-O hệ CS (xem hình 1) Nó có nghĩa O2- môi trường xung quanh ion Al3+ tương tự môi trường xung quanh Si4+ Như hệ CAS, Al3+ ion tạo mạng thay vị trí ion Si4+ mạng silicat Độ dài liên kết Al-O khoảng 1,78 ± 0,02 Å HPBXT cặp Al-Al hệ CAS tương tự HPBXT cặp Si-Si CS Trong hệ CAS, HPBXT cặp Al-Si tương tự Si-Si Điều lần chứng minh hệ CAS, ion Al3+ có vai trị giống ion Si4+ (các ion hình thành mạng lưới) Khoảng cách cặp Al-Al khoảng cách cặp Al-Si 3,40 ± 0,02 3,34 ± 0,02 Å Kết nghiên cứu cho thấy đặc trưng cấu trúc CS CAS phù hợp tốt với liệu thực nghiệm [16] kết mô [9, 13, 17, 25] 27 CaO-Al2O3-SiO2 Al-O Al-Al Al-Si gij(r) 1 r(Å) Hình 3.2 Hàm phân bố xuyên tâm cặp Al-O, Al-Al Al-Si hệ CaO-Al2O3-SiO2 3.2 Phân bố số phối trí Bảng 3.1 Phân bố số phối trí cặp Ca-O, Al-O Si-O cho hệ CaO-Al2O3-SiO2 CaO-SiO2 Phân bố số phối trí hệ CaO-Al2O3-SiO2 Trung bình Cặp Ca-O (%) 7.09 27.64 34.36 20.55 7.27 2.73 0.36 5.02 Cặp Al-O (%) 14.00 86.00 - - - - - 3.86 Cặp Si-O (%) 0.00 100.00 - - - - - 4.00 Phân bố số phối trí hệ CaO-SiO2 Trung bình Cặp Ca-O (%) 4.30 17.17 32.78 28.71 13.17 3.34 0.47 5.41 Cặp Si-O (%) 3.60 90.89 5.51 - - - - 4.02 28 Bảng 3.1 cho thấy phân bố số phối trí Ca-O, Al-O Si-O CaO-Al2O3-SiO2 hệ CaO-SiO2 Có thể thấy hệ CAS, số phối trí Ca-O khoảng từ đến nhận giá trị trung bình 5,02 Số phối trí AlO bao gồm với tỉ lệ 14% 86% đồng thời có giá trị trung bình 3,86 Trong đó, 100 % ion Si4+ có số phối trí 4,00 Đối với hệ CS, số phối trí Ca-O hệ CAS nhận giá trị trung bình 5,41 Trong hệ CS, số phối trí Si-O hầu hết (chiếm 90,89%), đồng thời tồn số ion Si4+ có số phối trí 5, giá trị trung bình 4,02 Như thấy, cấu trúc hệ CS tạo thành chủ yếu từ đơn vị cấu trúc CaOx ( x chủ yếu từ đến 7) SiO4 cấu trúc hệ CAS tạo thành chủ yếu từ đơn vị cấu trúc CaOx (x chủ yếu từ đến 6), SiO4 AlO4 Cả hai hệ hình thành từ mạng mạng tứ diện SiO4 3.3 Phân bố loại liên kết Bảng 3.2 Phân bố tỉ lệ (%) số liên kết hệ CaO-SiO2 (1000 Ca; 1000 Si; 3000 O) Liên kết Tỉ lệ (%) Liên kết Tỉ lệ Liên kết (%) Tỉ lệ Liên Tỉ lệ (%) kết (%) Ca-O- O-Ca2 0.3 O-Si 0.3 Ca-O-Si 8.4 O-Ca3 2.2 O-Si2 8.5 Ca2-O-Si 31.5 O-Ca4 2.2 O-Si3 0.3 Ca3-O-Si 15.6 O-Ca5 0.2 - 0.0 Ca4-O-Si 1.3 - 0.0 - 0.0 Ca5-O-Si 0.1 - 0.0 Tổng 4.9 Tổng 9.1 Tổng 56.9 Tổng 29.1 29 Si2 Ca-OSi3 Ca2-OSi2 Ca3-OSi2 21.0 0.1 7.3 0.8 Bảng 3.2 3.3 cho thấy phân bố loại liên kết O cation hệ CS CAS Đối với hệ CS, hầu hết ion Ca2+ kết nối với ôxy không liên kết cầu [NBO] – chiếm khoảng 57% Số ion Ca2+ kết nối với ôxy cầu BO chiếm khoảng 29% Nguyên nhân tồn SiO5 mang điện tích âm ion Ca2+ có xu hướng định xứ gần mang điện tích âm Số lượng ion O2- liên kết với Si4+ thấp khoảng 9,1% Từ ta nhận thấy hệ CS tồn vùng giàu Si với cấu trúc mạng giống silica nguyên chất Mặt khác, lượng ion O2- liên kết với Ca2+ 5% Như vậy, hệ CS tồn vùng giàu Ca Nó cho thấy không đồng thành phần cấu trúc hệ CS (hiện tượng tách pha vi mô) Đồng thời có tồn tri-cluster OSi3 hệ CS với tỉ lệ nhỏ 0,3% Bảng 3.3 Phân bố tỉ lệ (%) liên kết hệ CaO-Al2O3-SiO2(550 Ca; 550 Al; 900 Si; 3175 O) Tỉ lệ Liên kết Liên kết (%) Tỉ lệ Tỉ lệ Liên kết (%) (%) Liên kết Tỉ lệ (%) O-Si2 19.5 O-Al2 1.8 O-AlSi 16.7 Ca-O-Al 0.2 Ca-O-Si2 6.7 O-Al3 0.2 O-Al2Si 0.2 Ca2-O-Al 1.6 - - Ca-O-Al2 6.5 Ca1-O-AlSi 22.8 Ca3-O-Al 0.8 - - Ca2-O-Al2 2.0 Ca2-O-AlSi 3.1 Ca-O-Si 3.5 - - Ca3-O-Al2 0.1 Ca3-O-AlSi 0.1 Ca2-O-Si 11.6 - - Ca-O-Al3 0.0 Ca-O-Al3Si 0.1 Ca3-O-Si 2.3 - - - - - - Ca4-O-Si 0.1 Tổng 26.3 Tổng 10.6 Tổng 43.1 Tổng 20.0 Đối với hệ CAS, từ bảng 3, thấy số lượng ôxy liên kết cầu BO ion Si4+ (viết tắt BOSi) khoảng 26%, có 6,7% số lượng BOSi liên kết với ion Ca2+ Ca2+ BOSi Số BO ion Al3+ (viết tắt BOAl) khoảng 10,6%, BOAl kết nối với Ca2+ chiếm tỉ lệ 8,6% BOAl có từ đến ba Ca2+ Nó tồn số tricluster ôxy OAl3 với tỉ phần nhỏ (0,2%), khoảng tricluster 30 ôxy OAl3 Như hệ CAS có tránh nhơm Số BO Al3+ Si4+ (viết tắt BOAlSi) chiếm khoảng 43%, có khoảng 26% liên kết với ion Ca2+ BOAlSi có từ đến ba ion Ca2+ Số lượng NBO khoảng 20% NBO có từ đến bốn Ca2+ Có thể khẳng định hầu hết ion Ca liên kết với NBO BOAlSi Có nghĩa hầu hết Ca2+ nằm ranh giới mạng -Al-O -Si-O- tạo thành vùng giàu Ca ranh giới mạng [9, 25] 3.4 Cấu trúc mạng Cấu trúc mạng đơn vị cấu trúc TOx loại liên kết OTy, phân bố góc liên kết O-T-O T-O-T (T = Si, Al) hệ CS CAS nghiên cứu trình bày chi tiết hình 3.3 Phân bố góc (%) O-Si-O 0.2 Si-O-Si CAS CS CAS CS 0.1 0.0 Phân bố góc (%) 0.2 T-O-T CAS Al-O-Al CAS Si-O-Si CS O-T-O CAS O-Al-O CAS O-Si-O CS 0.1 0.0 60 80 100 120 140 75 100 125 Góc (độ) Hình 3.3 Phân bố góc hệ CS CAS 31 150 175 Có thể thấy phân bố góc liên kết O-Si-O có dạng Gauss đạt cực đại 105 ± 20 110 ± 20 Phân bố góc liên kết hệ CS rộng hệ CAS, nghĩa cấu trúc liên kết đơn vị cấu trúc SiOx CAS ổn định hệ CS Nói cách khác, cấu trúc địa phương ion Si4+ CAS có trật tự cấu trúc hệ CS Phân bố góc liên kết Si-O-Si có đỉnh nằm khoảng 135-1400 165-1700 hệ CS CAS tương ứng Điều cho thấy mạng cấu trúc CS xếp chặt hơn hệ CAS Trong hệ CAS, phân bố góc liên kết O-T-O tương tự với phân bố góc liên kết O-Al-O phân bố góc liên kết T-O-T tương tự phân bố góc liên kết Al-O-Al Như vậy, hệ CAS, ion Al3+ thay vị trí ion Si4+ cấu trúc mạng Từ dẫn đến tạo thành mạng hỗn hợp Al-O-Si-O- hệ CAS Cấu trúc mạng hệ CAS CS trực quan hóa hình 3.4 đến 3.9 Hình 3.4 Cấu trúc mạng -Al-O-Al-O- hệ CaO-Al2O3-SiO2 32 Hình 3.5 Cấu trúc mạng -Si-O-Si-O- hệ CaO-Al2O3-SiO2 Hình 3.6 Cấu trúc mạng -Si-O-Al-O- hệ CaO-Al2O3-SiO2 33 Hình 3.7 Cấu trúc mạng hệ CaO-Al2O3-SiO2 Hình 3.8 Cấu trúc mạng -Si-O-Si- hệ CaO-SiO2 34 Hình 3.9 Cấu trúc mạng hệ CaO-SiO2 3.5 Phân bố đám Bảng 3.4 Phân bố kích thước đám mạng TOx hệ CaO-Al2O3-SiO2 CaO-SiO2 Kí hiệu Nc số đám mạng con; Na số nguyên tử đám CaO-Al2O3-SiO2 SiOx CaO-SiO2 AlOx SiOx Nc Na Nc Na Nc Na 90 5-10 163 4-10 57 4-10 19 10-20 28 10-20 12 10-20 20-35 11 20-30 20-30 35-90 12 30-80 30-50 2518 90 3145 Từ hình 3.4 đến 3.9, thấy CaO thêm vào silica aluminosilicat, mạng silicat bị phá vỡ thành mạng Sự phân bố kích 35 thước mạng TOx thể bảng 3.4 Trong hệ CAS, phân bố kích thước mạng SiOx bao gồm mạng lớn với kích thước 2518 nguyên tử nhiều mạng bao gồm từ vài đến vài chục nguyên tử Sự phân bố kích thước mạng AlOx chủ yếu mạng nhỏ từ vài chục nguyên tử Trong đó, mạng lớn bao gồm 90 nguyên tử Điều cho thấy mạng -Si-O-Si-O- mạng hệ CAS Al3+ kết hợp thành mạng -Si-O-SiO- thông qua ơxy chung Các ion Al3+ có vai trị giống Si4+ mạng silicat (các ion tạo mạng) thay vị trí Si4+ mạng, thể hình từ 3.4 đến hình 3.7 Trong hệ CS, phân bố kích thước mạng SiOx bao gồm mạng lớn vài chục mạng nhỏ Mạng lớn bao gồm 3145 nguyên tử, xem hình 3.8 3.9 Qua phân tích kết luận cấu trúc mạng CS bao gồm hai loại mạng -Si-O- -Ca-O-, mạng -Si-O-Si-O- mạng Cấu trúc mạng CAS bao gồm ba loại mạng: -Si-O- -Al-O- -Ca-O- mạng -Si-O-Si-O- mạng hệ CAS Các ion Al3+ có xu hướng kết hợp thành mạng -Si-O-Si-O- tạo thành mạng hỗn hợp -Si-O-Al-O- Các ion Al3+ có vai trị giống ion Si4+ mạng Trong mạng silicat, phân bố ion Al3+ không đồng Các cation Ca2+ có xu hướng kết hợp vào mạng -T-O- thơng qua điện tích âm [NBO]-, [AlO4]- Kết cho thấy cation Ca2+ chủ yếu phân bố mạng -Al-O- liên kết -Si-O- -Al-O- Vì vậy, phân bố cation Ca2+ hệ CAS không đồng Ranh giới mạng vùng giàu Ca Các vùng bên mạng -Si-O-Si-O- lớn vùng nghèo Ca, chứng tượng tách pha vi mô Cơ chế kết hợp cation Ca2+ vào mạng thủy tinh ứng dụng để thiết kế vật liệu chức có khả lưu giữ chất thải độc hại, ứng dụng khoa học thủy tinh, trình luyện kim 36 KẾT LUẬN Luận văn đạt kết sau: 1/ Chúng tơi xây dựng thành cơng mơ hình động lực học phân tử cho hai hệ vật liệu silicat CaO-SiO2 CaO-Al2O3-SiO2 trạng thái lỏng, với kích thước tương ứng 5000 5175 nguyên tử nhiệt độ 3500 K áp suất GPa 2/ Các đặc trưng cấu trúc thay đổi cấu trúc mạng -Al-O-, -Si-O-, Ca-O- hai hệ CaO-SiO2 CaO-Al2O3-SiO2 làm sáng tỏ thơng qua phân tích hàm phân bố xuyên tâm thành phần, phân bố số phối trí, phân bố góc loại liên kết hệ Kết cho thấy cấu trúc hệ CS tạo thành chủ yếu từ đơn vị cấu trúc CaOx ( x chủ yếu từ đến 7) SiO4 cấu trúc hệ CAS tạo thành chủ yếu từ đơn vị cấu trúc CaOx (x chủ yếu từ đến 6), SiO4 AlO4 Cả hai hệ hình thành từ mạng -Si-O-Si-O- mạng tứ diện SiO4 3/ Cấu trúc mạng CS bao gồm hai loại mạng -Si-O- -Ca-O- Cấu trúc mạng CAS bao gồm ba loại mạng: -Si-O- -Al-O- -Ca-O 4/ Kết nghiên cứu cho thấy, việc thêm CaO, Al2O3 vào silica SiO2 dẫn đến thay đổi cấu trúc mạng -Si-O-, -Al-O- -Ca-O- Các nguyên tử Al, Ca kết hợp vào mạng -Si-O- nguyên tử Si kết hợp vào mạng -Al-O-, -CaO- thông qua nguyên tử ôxy để tạo thành mạng -Al-O-Si-, -Ca-O-Si (ôxy liên kết với Si Al Ca) 5/ Chúng giải thích chế kết hợp Ca2+ vào mạng thủy tinh hầu hết ion Ca liên kết với NBO BOAlSi Hầu hết Ca2+ nằm ranh giới mạng -Al-O -Si-O- tạo thành vùng giàu Ca ranh giới mạng con, nguồn gốc tượng tách pha vi mô hệ CAS 37 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Arnaud Quintas, Daniel Caurant, Odile Majérus, Pascal Loiseau, Thibault Charpentier, Jean-Luc Dussossoy(2017), ZrO2 addition in soda-lime aluminoborosilicate glasses containing rare earths: Impact on the network structure, J Alloys and Compounds, Vol 714, 15, p 47 [2] B Hehlen and D R Neuville(2015), Raman Response of Network Modifier Cations in Alumino-Silicate Glasses, J Phys Chem B 2015, 119, 4093−4098 [3] Bajgain S K, Ghosh D B and Karki B B(2015), First principles simulation.s of CaO and CaSiO3 liquids: structure, thermodynamics and diffusion Phys Chem Miner 42 393–404 [4] Benmore C J, Weber J K R, Wilding M C, Du J and Parise J B(2010), Temperature-dependent structural heterogeneity in calcium silicate liquids Phys Rev B 82 224202 [5] H Jabraoui et al(2017), Thermodynamic and structural properties of binary calcium silicate glasses: insights from molecular dynamics, Phys Chem Chem Phys 2017,19, 19083-19093 [6] James W E Drewitt, Sandro Jahn, Chrystele Sanloup, Charlotte de Grouchy, Gaston Garbarino and Louis Hennet(2015), Development of chemical and topological structure in aluminosilicate liquids and glasses at high pressure, J Phys.: Condens Matter 27 105103 (9pp) [7] James W E Drewitt et Al.(2012), Structural Transformations on Vitrification in the Fragile Glass-Forming System CaAl2O4, PRL 109, 235501 [8] Jeffrey R Allwardt, Sung Keun Lee, and Jonathan F Stebbins(2003), Bonding preferences of non-bridging O atoms: Evidence from 17O MAS and 3QMAS NMR on calcium aluminate and low-silica Caaluminosilicate glasses, American Mineralogist, Volume 88, pages 949– 38 954 [9] Jingjing Liu, Ji Zou, Muxing Guo, Nele Moelans(2018), Phase-field simulation and analytical modelling of CaSiO3 growth in CaO-Al2O3-SiO2 melts, Computational Materials Science, 144 126–132 [10] Kai ZHENG, Zuotai ZHANG, Feihua YANG and Seetharaman SRIDHAR(2012), Molecular Dynamics Study of the Structural Properties of Calcium Aluminosilicate Slags with Varying Al2O3/SiO2 Ratios ISIJ International, Vol 52 , No [11] Kapoor, S., Wondraczek, L., & Smedskjaer, M M (2017), Pressureinduced densification of oxide glasses at the glass transition Frontiers in Materials, 4, [12] L L Hench and D E ClarK (1984), High level waste immobilization forms J Nuclear and chemical waste management, Vol 5, pp 149-173 [13] Laurent Cormier, Dominique Ghale , Daniel R Neuville, Jean-Marc Delaye, Georges Calas, Chemical dependence of network topology of calcium aluminosilicate glasses: a computer simulation study, Journal of Non-Crystalline Solids 332 (2003) 255–270 [14] Lin, C C., & Shen, P (2016), Pressure-induced metastable phase transformations of calcium metasilicate (CaSiO3): A Raman spectroscopic study Materials Chemistry and Physics, 182, 508-519 [15] Louis Hennet, Neutron diffraction of calcium aluminosilicate glasses and melts, Non-Crystalline Solids, Vol 451, (1) 2016, Pages 89-93 [16] Luu-Gen Hwa, Infrared and Raman spectra of calcium aluminosilicate glasses, Journal of Non-Crystalline Solids 238 (1998) 193-197 [17] M Bouhadja, N Jakse, and A Pasturel, Structural and dynamic properties of calcium aluminosilicate melts: A molecular dynamics study, J Chem Phys 138, 224510 (2013) [18] N Jakse et Al., Interplay between non-bridging ôxygen, triclusters, and 39 fivefold Al coordination in low silica content calcium aluminosilicate melts, applied Physics letters 101, 201903 (2012) [19] P S Salmon, G S Moodya, Y Ishiib, K J Pizzeya, A Polidoria, M Salannec, A Zeidlera, M Buscemia, H E Fischerd, C L Bulle, S Klotzf, R Weberg, C J Benmoreg, S G MacLeodi, J Non-Cryst Solids: X 100024 (2019) (doi.org/10.1016/j.nocx.2019.100024) [20] Philip S Salmon, James W E Drewitt & Anita Zeidler, Neutron diffraction as a probe of liquid and glass structures under extreme conditions, Scientific Review: Volume 27, Number 3, 2016 [21] R F Muniz et al., In situ structural analysis of calcium aluminosilicate glasses under high pressure, J Phys: Condens Matter 28 (2016) 315402 (10pp) [22] Shimoda, K., & Okuno, M (2006), Molecular dynamics study of CaSiO3– MgSiO3 glasses under high pressure Journal of Physics : Condensed Matter, 18(28), 6531 [23] Sung Leun Lee and Jonathan F Stebbins, The degree of aluminum avoidance in aluminosilicate glasses, American Mineralogist, Volume 84, pages 937-945, (1999) [24] Sylwia Kucharczyk, Maciej Sitarz, Maciej Zajac, Jan Deja, The effect of CaO/SiO2 molar ratio of CaO-Al2O3-SiO2 glasses on their structure and reactivity in alkali activated system, Spectrochimica Acta Part A: Molecular and Biomolecular Spectroscopy 194 (2018) 163–171 [25] Ting Wu, Shengping He, Yijie Liang, QianWang, Molecular dynamics simulation of the structure and properties for the CaO–SiO2 and CaO– Al2O3 systems, Journal of Non-Crystalline Solids 411 (2015) 145–151 [26] Tham khảo Mục 2.4 trang 47, Luận Án Tiến Sĩ – Mai Thị Lan, “Mô vi cấu trúc chế khuếch tán xít MgO, Al2O3 GeO2 trạng thái lỏng” 40