Atomistisches Verständnis der Keimbildung und des Kristallwachstums durch molekulare Simulationen - Anwar, Jamshed; Zahn, Dirk (Angewandte Chemie, 2011)
Die Modellierung von Keimbildungsprozessen durch molekulare Simulation ermöglicht nicht nur die Berechnung kinetischer und thermodynamischer Eigenschaften, sondern bietet zugleich mechanistische Einblicke auf atomarer Ebene. Die vielfältigen Möglichkeiten, Experimente durch Modellsimulationen zu ergänzen, sind jedoch mit der Überwindung einer Reihe von technischen Schwierigkeiten verbunden. Keimbildungsprozesse sind seltene Ereignisse, die direkten Brute-Force-Molekulardynamiksimulationen nur in Ausnahmefällen zugänglich sind. Erst durch Fortschritte bei der Überbrückung von Zeit- und Längenskalen konnten kürzlich entwickelte Ansätze auch solche Simulationen ermöglichen, die lange Zeit als undurchführbar galten. Dabei können einerseits generische Modelle zur Erarbeitung eines allgemeinen Verständnisses genutzt werden. Zum anderen sind aber auch detaillierte Einblicke in realitätsnahe Systeme möglich, sofern die Kristallbildungsprozesse in handhabbare Module unterteilt werden. So können die Assoziation einzelner Ionen in der Lösung, die Bildung von geordneten Motiven, Reifungsreaktionen, Keimbildung und postkritisches Wachstum von Nanokristallen auf molekularer Ebene untersucht werden. Durch die Analyse des Wechselspiels mit additiven Molekülen lassen sich zudem Einblicke in funktionalisierte Nanopartikel und Kompositmaterialien gewinnen.
EAM Import::2019-03-13