Skip to main content
main-content

Tipp

Weitere Artikel dieser Ausgabe durch Wischen aufrufen

01.03.2015 | Original Paper | Ausgabe 6/2015

Journal of Materials Science 6/2015

Molecular dynamics of ionic self-diffusion at an MgO grain boundary

Zeitschrift:
Journal of Materials Science > Ausgabe 6/2015
Autoren:
Fabio Landuzzi, Luca Pasquini, Simone Giusepponi, Massimo Celino, Amelia Montone, Pier Luca Palla, Fabrizio Cleri

Abstract

The characterization of self-diffusion in MgO grain boundaries is a materials science problem of general interest, being relevant to the stability and reactivity of MgO layers in artificial nanostructures as well as to the understanding of mass transport and morphological evolution in polycrystalline metal oxides which are employed in many technological applications. In addition, atomic transport in MgO is a key factor to describe the rheology of the Earth’s lower mantle. In this work, we tackle the problem using a classical molecular dynamics model and finite-temperature simulations. To this purpose, we first design a stable grain boundary structure, which is meant to be representative of general internal interfaces in nanocrystalline MgO. The Mg and O self-diffusion coefficients along this grain boundary are then determined as a function of temperature by calculating the mean-square ionic displacement in the boundary region. Two different diffusion regimes at low and high temperature are identified, allowing to obtain the relevant activation enthalpies for migration from the temperature dependance of the diffusion coefficients. Our results prove that Mg diffusion along MgO grain boundaries is sufficiently fast to explain the recently reported development of MgO hollow structures during repeated hydrogen sorption cycles in Mg/MgO nanoparticles.

Bitte loggen Sie sich ein, um Zugang zu diesem Inhalt zu erhalten

Sie möchten Zugang zu diesem Inhalt erhalten? Dann informieren Sie sich jetzt über unsere Produkte:

Springer Professional "Wirtschaft+Technik"

Online-Abonnement

Mit Springer Professional "Wirtschaft+Technik" erhalten Sie Zugriff auf:

  • über 69.000 Bücher
  • über 500 Zeitschriften

aus folgenden Fachgebieten:

  • Automobil + Motoren
  • Bauwesen + Immobilien
  • Business IT + Informatik
  • Elektrotechnik + Elektronik
  • Energie + Umwelt
  • Finance + Banking
  • Management + Führung
  • Marketing + Vertrieb
  • Maschinenbau + Werkstoffe
  • Versicherung + Risiko

Testen Sie jetzt 30 Tage kostenlos.

Springer Professional "Technik"

Online-Abonnement

Mit Springer Professional "Technik" erhalten Sie Zugriff auf:

  • über 50.000 Bücher
  • über 380 Zeitschriften

aus folgenden Fachgebieten:

  • Automobil + Motoren
  • Bauwesen + Immobilien
  • Business IT + Informatik
  • Elektrotechnik + Elektronik
  • Energie + Umwelt
  • Maschinenbau + Werkstoffe




Testen Sie jetzt 30 Tage kostenlos.

Literatur
Über diesen Artikel

Weitere Artikel der Ausgabe 6/2015

Journal of Materials Science 6/2015 Zur Ausgabe

Premium Partner

    Marktübersichten

    Die im Laufe eines Jahres in der „adhäsion“ veröffentlichten Marktübersichten helfen Anwendern verschiedenster Branchen, sich einen gezielten Überblick über Lieferantenangebote zu verschaffen. 

    Bildnachweise