APLICACIÓN DE SIMULACIÓN CON DINAMICA MOLECULAR AL CÁLCULO DE ENERGÍA RELATIVA DE BORDE DE GRANO EN HIELO

Abstract

En este trabajo se calculó la energía de los bordes de grano en hielo y la energía superficial del hielo mediantesimulaciones de dinámica molecular en muestras bicristalinas con bordes de grano simétricos en función de ladesorientación cristalina de los mismos. La energía relativa de borde de grano se obtuvo como el cociente entre la energíade los bordes de grano en hielo y la energía superficial del hielo de la misma cara expuesta. Las muestras bicristalinas dehielo creadas para las simulaciones tenían una desorientación alrededor del eje 101 0 y el ángulo de desorientación  sebarrió cada 10o en el intervalo [0o, 180°]. Los resultados fueron comparados satisfactoriamente con resultadosexperimentales de energía relativa de borde de grano simétricos en hielo puro obtenidos mediante mediciones de replicasplásticas usando microscopía confocal.

Palabras clave: hielo, Dinámica Molecular, Gromacs, borde de grano, energía superficial.

In this work the energies of the ice grain boundary and of the ice surface were calculated by molecular dynamicssimulations for symmetric grain boundaries with different crystalline disorientations.. The relative grain boundary energyis obtained as the ratio of the energies of the ice grain boundary and of the ice surface. The ice samples used in thesimulations had disorientation around the axis 1010 and the disorientation angle  in the range [0°, 180°]. The resultswere compared successfully with experimental relative energies measured in pure ice symmetrical grain boundaries byconfocal microscopy, using plastic replicas.

Keywords: ice, Molecular Dynamics, Gromacs, grain boundary, surface energy.