ИЗОТОПИЧЕСКИЙ ЭФФЕКТ ПРИ ДИФФУЗИИ КИСЛОРОДА В НЕСОВЕРШЕННЫХ КРИСТАЛЛАХ ОКСИДА ЦЕРИЯ

Методом высокоскоростной молекулярной динамики (с использование графических процессоров) исследована объемная и поверхностная диффузия изотопов кислорода в различных фазовых состояниях в кристаллах Ce1-xGdxO2-x/2. Показано, что отношение коэффициентов диффузии изотопов кислорода —- изотопический эффект D(O16)/D(O18)~1.05 в объеме моделируемых нанокристаллов хорошо совпадает с известным отношением sqrt(M(O18)/M(O16))sqrt и не зависит от температуры, фазового состояния или выбранного потенциала межчастичного взаимодействия. При этом на поверхности нанокристаллов в кристаллическом состоянии зарегистрирована линейная зависимость изотопического эффекта от температуры. Отношение коэффициентов диффузии легкого и тяжелого изотопов растет при уменьшении температуры, и при температуре T=1000 K составляет D(O16)/D(O18)~1.12.