Return to search

Simulations of anisotropic vibrations in ice induced by a laser

Systems of atoms have their kinetic energy distributed between three parts: translation, rotation and vibration. These are usually kept about the same following a Maxwell distribution, but under certain circumstances, this equilibrium might break. This would lead to, for example, ice melting anisotropically. In this report, it was determined if ice experiences anisotropic movement when it is exposed to a laser pulse in the form of an electric field. If ice experiences anisotropy, a time frame from when ice moves anisotropically until the movement is isotropic was established. This was done through molecular dynamics simulations using the GROMACS program on a system of solid ice crystals with multiple levels of field strengths. The simulations showed that anisotropy clearly exist in a solid ice structure when affected by the pulse, no matter if it's melting or not. The time period for when anisotropy existed in the ice was normally until the system had melted, which is about a minimum of 40 ps. / Varje system av atomer har tre delar som utgör deras kinetiska energi: translation, rotation och vibration. Dessa brukar hållas jämna i atomsystemen i en Maxwell fördelning, men under visa omständigheter kan detta brytas. Detta skulle leda till att t.ex. is smälts anisotropt. I denna rapport  undersöktes det ifall is som utsätts för en laserpuls, uttryckt med ett elektriskt fält, fluctuerar anisotropt. Om isen smältes anisotropt bestämdes en tidsram från när isens rörelse var anisotropt till när rörelsen blev isotrop.  Detta gjordes genom molekyldynamik simuleringar i programmet GROMACS på ett system med fasta iskristaller med varierande fältstyrka. Det som simuleringarna visade var att det tydligt finns anisotropi i isen när den blivit påverkad av en laser puls, oavsett om den var smältande eller inte. Tidsperioden denna isotropi i isen varade var till när systemet fullständigt smällt, vilket brukade ta minst 40 ps.

Identiferoai:union.ndltd.org:UPSALLA1/oai:DiVA.org:uu-480816
Date January 2022
CreatorsFreedman, Victor
PublisherUppsala universitet, Institutionen för fysik och astronomi
Source SetsDiVA Archive at Upsalla University
LanguageEnglish
Detected LanguageEnglish
TypeStudent thesis, info:eu-repo/semantics/bachelorThesis, text
Formatapplication/pdf
Rightsinfo:eu-repo/semantics/openAccess
RelationFYSAST ; FYSKAND1155

Page generated in 0.0057 seconds