Атомистическое компьютерное моделирование кристаллической структуры и свойств минералов, их дефектов и твердых растворов

Заключение

В диссертационной работе проведен систематический обзор метода атомистического моделирования кристаллической структуры и свойств минералов и неорганических соединений, показаны его достоинства в сравнении с другими способами предсказания атомной структуры и свойств кристаллов и обозначены границы применимости изучаемого подхода. Отметим, что метод базируется на кристаллохимической основе. Такие понятия кристаллохимии, относящиеся к эффективным характеристикам атомов и химических связей, как заряды атомов, эффективные радиусы атомов, степень ионности связи, несмотря на отсутствие физической строгости, оказываются чрезвычайно полезными не только для описания эмпирического материала, но и для количественного прогнозирования. В работе показано, что в рамках атомистического моделирования возможно с использованием сравнительно простых полуэмпирических потенциалов межатомного взаимодействия предсказать основные упругие, структурные и термодинамические характеристики даже относительно сложных кристаллов. Атомистическое моделирование не ограничено в настоящее время описанием структуры и свойств совершенных кристаллов - оно все больше используется для расчета реальных процессов, происходящих внутри кристалла и на его поверхности, для оценки его стабильности. Необходимо отметить и то, что в рамках этого метода еще есть существенные резервы. Во-первых, это постоянно растущие компьютерные возможности. Во-вторых - продолжение теоретических исследований в области разработки более реалистичных способов описания межатомных взаимодействий, в частности, путем включения в модели результатов ab-initio расчетов. Продолжение работ в этом направлении, без сомнения, повысит предсказательную способность метода и позволит еще с большим успехом применять его в качестве возможной альтернативы экспериментальных методов исследования кристаллов, путем параллельного развития и сближения возможностей атомистического подхода и методов <из первых принципов>.