Disordered silicate materials occur in nature as melts, glasses and silica
species in aqueous fluids. It is therefore of great importance in numerous
branches of geosciences. Understanding the relation between the atomic-scale
structure of disordered silicate materials and their macroscopic properties
such as melt viscosity or silica solubility in water is one of the fundamental
aims of experimental investigation of these materials. Ab initio modeling
provides atomic-scale insight into both the structure and macroscopic
properties, and thereby contributes to our understanding of disordered
silicate materials. The present work investigates several structural and
dynamical properties of silicate glasses and silica species in aqueous fluids
by means of ab initio molecular dynamics (MD) and post-run evaluation tools.Ungeordnete silikatische Materialien kommen in der Natur vor in Form von
Schmelzen und Gläsern sowie als Silikatspezies in wässriger Lösung. Diese
Materialien sind von großer Bedeutung in verschiedenen Bereichen der
Geowissenschaften. Es ist eines der grundlegenden Ziele in der Untersuchung
solcher Materialien, die Zusammenhänge zwischen der atomaren Struktur und
makroskopischen Eigenschaften wie zum Beispiel der Viskosität von Schmelzen
oder der Löslichkeit von SiO2 in Wasser besser zu verstehen. Die ab initio
Modellierung gibt Einblicke auf der atomaren Skala in Struktur und
Eigenschaften. Sie trägt somit zum Verständnis von ungeordnetem silikatischem
Material bei. Mit den Mitteln der ab initio molekulardynamischen Modellierung
und nachgeordneten Auswertungsalgorithmen untersucht die vorliegende Arbeit
einige strukturelle und dynamische Eigenschaften von Silikatgläsern und
Silikatspezies in wässriger Lösung