MOLECULAR-DYNAMIC SIMULATION OF MIXTURES OF MODIFIED FULLERENES AND 1,8-OCTANDITHIOL

Abstract

В данной работе мы сообщаем о результатах сравнительного атомистического моделирования двух систем, содержащих функцианализированные фуллерены метилового эфира фенил- C-масляной кислоты (PCBM ) и фенил- C-масляной кислоты (PCBM ) в присутствии растворителя 1,8-октандитиола (ODT). Для реализации расчетов использовался метод молекулярной динамики на базе программного пакета LAMMPS. Зафиксировано принципиальное различие в упаковке молекул PCBM и PCBM . В случае систем с PCBM наблюдается тенденция к постепенному разделению растворителя и фуллеренов. При этом в образцах с PCBM наблюдается тенденция к формированию устойчивых трехмерных сетчатых структур, образованных двумя взаимопроникающими фазами: фуллеренами и молекулами ODT. С целью проверки масштабируемости наблюдаемого структурного упорядочения для смеси PCBM с ODT было выполнено моделирование в ячейке с удвоенным размером ребер. В этом случае мы также наблюдаем формирование биконтинуальных структур из фуллеренов и растворителя. In this work, we report on the results of comparative atomistic modeling of two systems containing functionalized fullerenes of phenyl-C-butyric acid methyl ester (PCBM ) and phenyl- C -butyric acid (PCBM ) in the presence of a high-boiling solvent 1,8 -octanedithiol (ODT). The calculations were performed by full atomistic molecular dynamics with using LAMMPS software package. A fundamental difference in the packaging of PCBM and PCBM molecules was detected. In the case of systems with PCBM , there is a tendency towards gradual separation of the solvent and fullerenes. At the same time, in samples with PCBM , there is a tendency to the formation of stable three-dimensional network structures formed by two interpenetrating phases: fullerenes and ODT molecules. In order to check the scalability of the observed structural ordering for the mixture of PCBM with ODT, an additional simulation was performed in a cell with doubled edge size. In this case, we also observe the formation of bicontinual structures from fullerenes and the solvent.