Ảnh hưởng của nhiệt độ lên vi cấu trúc và cơ chế khuếch tán của mô hình khối Fe2O3 bằng phương pháp động lực học phân tử

JOURNAL OF SCIENCE OF HNUE DOI: 10.18173/2354-1059.2016-0006 
Natural Sci. 2016, Vol. 61, No. 4, pp. 33-38 
This paper is available online at  
Ngày nhận bài: 13/2/2015. Ngày nhận Ďăng: 15/3/2016. 
Tác giả liên lạc: Nguyễn Trọng Dũng, Ďịa chỉ e-mail: dungntsphn@gmail.com 
33 
ẢNH HƢỞNG CỦA NHIỆT ĐỘ LÊN VI CẤU TRÖC 
VÀ CƠ CHẾ KHUẾCH TÁN CỦA MÔ HÌNH KHỐI Fe2O3 
BẰNG PHƢƠNG PHÁP ĐỘNG LỰC HỌC PHÂN TỬ 
Nguyễn Trọng Dũng, Phạm Thị Huế, Nguyễn Anh Đức và Nguyễn Chính Cƣơng 
Khoa Vật lí, Trường Đại học Sư phạm Hà Nội 
Tóm tắt: Bài báo nghiên cứu sự ảnh hƣởng của nhiệt Ďộ lên vi cấu trúc, cơ chế khuếch tán và xác 
Ďịnh nhiệt Ďộ chuyển pha của mô hình khối Fe2O3 3000 hạt bằng phƣơng pháp Ďộng lực học phân 
tử (MD) với thế tƣơng tác cặp Born - Mayer và Ďiều kiện biên tuần hoàn. Các mẫu Fe2O3 với kích 
thƣớc nano ở nhiệt Ďộ 300 K sau Ďó tăng nhiệt Ďộ lên (600 K, 900 K, 1100 K, 1300 K, 1600 K, 
1900 K, 2500 K, 3000 K). Các mẫu này Ďƣợc khảo sát, phân tích thông qua hàm phân bố xuyên 
tâm (RDF), số phối trí, phân bố góc giữa các hạt, từ Ďó xác Ďịnh nhiệt Ďộ chuyển pha qua mối quan 
hệ giữa năng lƣợng và nhiệt Ďộ. Kết quả cho thấy, có sự ảnh hƣởng của nhiệt Ďộ lên vi cấu trúc và 
cơ chế khuếch tán của mô hình. 
Từ khoá: Nhiệt Ďộ, vi cấu trúc, cơ chế khuếch tán, nhiệt Ďộ chuyển pha, mô hình khối 
Fe2O3. 
1. Mở đầu 
Hiện nay, việc nghiên cứu vi cấu trúc, cơ chế khuếch tán, nhiệt Ďộ chuyển pha của các oxit kim 
loại: Al2O3, GeO2, SiO2, Fe2O3, [1-7] có kích thƣớc nano Ďang Ďƣợc sự quan tâm của các nhà khoa 
học. Các oxit kim loại này có khả năng ứng dụng rất lớn trong các lĩnh vực nhƣ: Ďiện tử, y học, quang 
học, siêu dẫn, công nghiệp gốm và thuỷ tinh. Các nghiên cứu có ý nghĩa hết sức quan trọng không 
những góp phần vào những hiểu biết mới về vật liệu, mà còn khẳng Ďịnh khi tăng nhiệt Ďộ dẫn Ďến sự 
chuyển pha vi cấu trúc từ trạng thái vô Ďịnh hình sang trạng thái lỏng (trạng thái vô Ďịnh hình là trạng 
thái cân bằng giả bền của vật liệu). 
Các nghiên cứu hiện tại chỉ mới xem xét các yếu tố ảnh hƣởng nhƣ: nhiệt Ďộ, áp suất, số hạt, thời 
gian thực hiện, cơ chế khuếch tán [1-3] lên quá trình chuyển pha vi cấu trúc, cơ chế khuếch tán và 
nhiệt Ďộ chuyển pha của mô hình. Ngoài ra, các kết quả này vẫn chƣa ổn Ďịnh Ďƣợc công nghệ cũng 
nhƣ xác Ďịnh Ďƣợc các yếu tố ảnh hƣởng cụ thể [1-3, 8, 9]. Nghiên cứu một cách chi tiết về sự ảnh 
hƣởng của nhiệt Ďộ lên vi cấu trúc và cơ chế khuếch tán, từ Ďó xác Ďịnh nhiệt Ďộ chuyển pha của vật 
liệu Ďang là một Ďòi hỏi cấp thiết. Vì vậy, chúng tôi tiến hành nghiên cứu vấn Ďề trên bằng phƣơng 
pháp Ďộng lực học phân tử. 
2. Nội dung nghiên cứu 
2.1. Phƣơng pháp tính toán 
Ban Ďầu, mô hình khối Fe2O3 3000 hạt Ďƣợc gieo ngẫu nhiên trong một hình lập phƣơng có kích 
thƣớc nano. Sau Ďó, cho chạy 10000 bƣớc thống kê hồi phục bằng phƣơng pháp Ďộng lực học phân tử 
với thế tƣơng tác cặp Born - Mayer có dạng (1). 
Uij(r) = 
qiqj
r
 + Bijexp (- 
r
Rij
 ) 
 (1) 
Nguyễn Trọng Dũng, Phạm Thị Huế, Nguyễn Anh Đức và Nguyễn Chính Cƣơng 
34 
trong Ďó: qi, qj là Ďiện tích của các ion; r là khoảng cách từ nguyên tử thứ i Ďến nguyên tử thứ j và Bij, 
Rij là các thông số Ďƣợc chọn. Với mô hình Fe2O3 các thông số Ďƣợc chọn là: qFe=+3e, qO=-2e, BFe-Fe = 
0 eV, BFe-O = 2453 eV, BO-O = 1500 eV, Rij = 29 pm. 
Bảng 1. Số nguyên tử trong mô hình Fe2O3 
Mô hình N (hạt) NFe (hạt) NO (hạt) 
Fe2O3 3000 1200 1800 
Để thu Ďƣợc kết quả chính xác, chúng tôi sử dụng Ďiều kiện biên tuần hoàn nhằm bỏ qua bỏ hiệu 
ứng bề mặt. Ban Ďầu, mô hình khối Fe2O3 ở nhiệt Ďộ 7000 K Ďƣợc hạ nhiệt Ďộ xuống 300 K sau 20000 
bƣớc với bƣớc dịch chuyển dT = 5 (dT là bƣớc dịch chuyển trong mô phỏng, ứng với mỗi bƣớc mô 
phỏng có Ďộ dịch chuyển nhiệt Ďộ 5 K). Cho mô hình chạy ổn Ďịnh số hạt, thể tích và nhiệt Ďộ (NVT) 
20000 bƣớc ở nhiệt Ďộ 300 K Ďể hệ Ďạt trạng thái ổn Ďịnh, tiếp tục tăng nhiệt Ďộ lên (600 K, 900 K, 
1100 K, 1300 K, 1600 K, 1900 K, 2500 K, 3000 K) sau 20000 bƣớc với bƣớc dịch chuyển dT = 1. 
Sau khi thu Ďƣợc các mẫu ở nhiệt Ďộ tƣơng ứng, cho các mẫu chạy NVT 20000 bƣớc Ďể các mẫu 
ổn Ďịnh nhiệt Ďộ, rồi cho chạy 100000 bƣớc ổn Ďịnh số hạt, thể tích và năng lƣợng (NVE) cho Ďến khi 
các mẫu Ďạt trạng thái cân bằng. Trong quá trình nghiên cứu, các mẫu Ďƣợc tiến hành với cùng một 
Ďiều kiện nhƣ: số hạt, thể tích, áp suất và năng lƣợng không Ďổi trong suốt quá trình thực hiện. 
Kết quả Ďƣợc khảo sát chi tiết thông qua hàm phân bố xuyên tâm (RDF), số phối trí, năng lƣợng, 
phân bố góc và mối quan hệ giữa năng lƣợng và nhiệt Ďộ (xác Ďịnh nhiệt Ďộ chuyển pha từ trạng thái 
vô Ďịnh hình sang trạng thái lỏng). 
2.2. Kết quả và thảo luận 
Mô hình khối Fe2O3 3000 hạt ở nhiệt Ďộ (300 K, 600 K, 900 K, 1100 K, 1300 K, 1600 K, 1900 K, 
2500 K, 3000 K) Ďƣợc mô phỏng bằng phƣơng pháp Ďộng lực học phân tử với thế tƣơng tác cặp Born 
- Mayer và Ďiều kiện biên tuần hoàn. Kết quả hình dạng của mẫu Ďƣợc thể hiện nhƣ Hình 1. 
Hình 1. Hình dạng mẫu Fe2O3 ở nhiệt độ 300 K 
Hình 1 cho thấy, mẫu Fe2O3 ở nhiệt Ďộ 300 K có dạng hình lập phƣơng, có kích thƣớc nano, có sự 
tồn tại của nguyên tử Fe và O (màu của nguyên tử sắt là màu Ďỏ, còn màu của nguyên tử oxi là màu xanh). 
Khi tăng nhiệt Ďộ từ 300 K lên (600 K, 900 K, 1100 K, 1300 K, 1600 K, 1900 K, 2500 K, 3000 K), 
kích thƣớc của các mẫu thu Ďƣợc ở nhiệt Ďộ tƣơng ứng Ďƣợc thể hiện trên Bảng 2. 
Bảng 2. Kích thước của mô hình Fe2O3 ở các nhiệt độ khác nhau 
Nhiệt độ (K) 300 600 900 1100 1300 1600 1900 2500 3000 
Kích thƣớc (nm) 3,354 3,357 3,359 3,356 3,355 3,361 3,359 3,358 3,398 
Kết quả trong Bảng 2 cho thấy, kích thƣớc mô hình Fe2O3 khi tăng nhiệt Ďộ từ 300 K lên (600 K, 
900 K, 1100 K, 1300 K, 1600 K, 1900 K, 2500 K, 3000 K) biến Ďổi trong khoảng từ 3,354 nm Ďến 
Ảnh hưởng của nhiệt độ lên vi cấu trúc và cơ chế khuếch tán của mô hình khối Fe2O3 bằng phương pháp... 
35 
3,398 nm. Chứng tỏ, khi tăng nhiệt Ďộ từ 300 K lên nhiệt Ďộ 3000 K thì kích thƣớc của các mẫu tăng. 
Tiếp tục phân tích các Ďặc trƣng vi cấu trúc của các mẫu (vị trí, Ďộ cao các Ďỉnh của hàm phân bố 
xuyên tâm), kết quả Ďƣợc thể hiện trên Bảng 3. 
Bảng 3. Vị trí, độ cao đỉnh hàm phân bố xuyên tâm của mô hình ở các nhiệt độ khác nhau 
Nhiệt độ (K) rij 
)(
0
A gij
)(
0
A 
Fe-Fe Fe–O O–O Fe-Fe Fe–O O–O 
300 3,5 1,98 2,7 2,85 8,84 2,31 
600 3,46 1,98 2,7 2,8 7,98 2,29 
900 3,22 1,98 2,74 2,83 7,26 2,3 
1100 3,38 1,98 2,74 2,85 6,95 2,29 
1300 3,26 1,98 2,78 2,82 6,57 2,3 
1600 3,28 1,98 2,78 2,8 6,15 2,26 
1900 3,3 1,98 2,8 2,79 5,8 2,23 
2500 3,36 1,98 2,82 2,8 5,2 2,21 
3000 3,36 1,96 2,88 2,61 5,01 2,09 
Thực nghiệm 
[1] và [8] 
3,35 và 3,11 1,93 và 1,91 2,91 và 2,6 
Quan sát Bảng 3 ta thấy, mô hình Fe2O3 ở nhiệt Ďộ (300 K, 600 K, 900 K, 1100 K, 1300 K, 1600 
K, 1900 K, 2500 K, 3000 K) có vị trí Ďỉnh Ďầu tiên của hàm phân bố xuyên tâm luôn chiếm ƣu thế. 
Khi tăng nhiệt Ďộ, vị trí thứ nhất của hàm phân bố xuyên tâm của Fe-O có giá trị không Ďổi và Ďộ cao 
của hàm phân bố xuyên tâm có giá trị giảm dần. Điều Ďó chứng tỏ, khoảng cách nội phân tử của Fe-O 
không phụ thuộc vào nhiệt Ďộ và mật Ďộ các nguyên tử (phân tử) Fe-O giảm dần. Nói một cách khác, 
liên kết Fe-O không có trật tự xa mà luôn tồn tại trật tự gần, Ďộ cao của hàm phân bố xuyên tâm thứ 
nhất ở nhiệt Ďộ 300 K có giá trị lớn nhất, khi tăng nhiệt Ďộ thì Ďộ cao của hàm phân bố xuyên tâm thứ 
nhất có xu hƣớng giảm dần. Tƣơng tự, Ďối với liên kết Fe-Fe, O-O thì vị trí Ďỉnh Ďầu tiên của hàm 
phân bố xuyên tâm Fe-Fe giảm, O-O tăng và Ďộ cao của hàm phân bố xuyên tâm Ďều giảm khi tăng 
nhiệt Ďộ. Điều Ďó cho thấy, có sự ảnh hƣởng của nhiệt Ďộ lên liên kết Fe-Fe, O-O và lên tính Ďồng nhất 
về mặt vi cấu trúc trong mô hình hạt Fe2O3 là Ďáng kể. Qua quá trình khảo sát cho thấy, trong vùng 
nhiệt Ďộ từ 2500 K Ďến 3000 K thì Ďộ cao Ďỉnh thứ nhất của hàm phân bố xuyên tâm của Fe-O có xu 
hƣớng giảm mạnh nhất, tại vùng nhiệt Ďộ này mẫu Fe2O3 xảy ra quá trình chuyển pha từ trạng thái vô 
Ďịnh hình sang trạng thái lỏng. Để khẳng Ďịnh sự ảnh hƣởng của nhiệt Ďộ lên quá trình chuyển pha vi 
cấu trúc, chúng tôi phân tích số phối trí, năng lƣợng của mô hình ở các nhiệt Ďộ khác nhau, kết quả 
Ďƣợc thể hiện trên Bảng 4. 
Bảng 4. Số phối trí, năng lượng của mô hình ở các nhiệt độ khác nhau 
Nhiệt độ (K) 
ZTB Năng lƣợng 
(eV Fe–Fe Fe–O O–Fe O–O 
300 11,29 5,32 3,55 15,6 - 88690,3 
600 11,23 5,34 3,56 15,59 - 88480,9 
900 11,2 5,43 3,62 15,73 - 88276,6 
1100 11,31 5,44 3,63 15,75 - 88125 
1300 11,3 5,47 3,65 15,81 - 87981,9 
1600 11,3 5,46 3,64 15,74 - 87767,9 
1900 11,3 5,48 3,66 15,83 - 87509,9 
2500 11,5 5,5 3,66 15,84 - 87025,7 
3000 11 5,33 3,55 15,39 - 86433,2 
Thực nghiệm 
[1] và [8] 
13,5 và 11,44 5,25 và 5,44 4 và 3,63 12 và 9,9 
Nguyễn Trọng Dũng, Phạm Thị Huế, Nguyễn Anh Đức và Nguyễn Chính Cƣơng 
36 
Kết quả trên Bảng 4 cho thấy, khi tăng nhiệt Ďộ thì số phối trí trung bình, mật Ďộ của các liên kết 
(Fe-Fe, O-O) giảm, của liên kết (Fe-O, O-Fe) tăng và năng lƣợng cuả các mẫu tăng. Khi tăng nhiệt Ďộ 
lên 3000 K thì mật Ďộ các liên kết Ďều giảm Ďột ngột, các mẫu Ďã chuyển sang trạng thái lỏng. Kết hợp 
với các kết luận trên cho thấy, khi tăng nhiệt Ďộ thì kích thƣớc, năng lƣợng của các mẫu tăng. Ngoài 
ra, Ďể phân tích vi cấu trúc của các mẫu, chúng tôi còn sử dụng phƣơng pháp trực quan hoá Ďể nghiên 
cứu số Ďơn vị vi cấu trúc của các mẫu, kết quả Ďƣợc thể hiện trên Hình 2. 
. 
 Hình 2. Số đơn vị cấu trúc trong mô hình Fe2O3 
Quan sát trên Hình 2 ta thấy, trong mô hình Fe2O3 tồn tại chủ yếu là các Ďơn vị cấu trúc 4 ở Hình 2a 
(FeO4, tƣơng ứng 1 nguyên tử Fe liên kết với 4 nguyên tử O), Ďơn vị cấu trúc 5 ở Hình 2b (FeO5), Ďơn 
vị cấu trúc 6 ở Hình 2c (FeO6). Số nguyên tử có Ďơn vị cấu trúc trong các mẫu ở nhiệt Ďộ khác nhau 
Ďƣợc thể hiện trên Bảng 5. 
Bảng 5. Số nguyên tử có đơn vị cấu trúc (4, 5, 6) của mô hình ở nhiệt độ khác nhau 
Nhiệt độ (K) 300 600 900 1100 1300 1600 1900 2500 3000 
Số nguyên tử có 
Ďơn vị cấu trúc 4 
417 392 428 456 416 520 516 613 833 
Số nguyên tử có 
Ďơn vị cấu trúc 5 
1452 1484 1457 1452 1457 1443 1407 1432 1368 
Số nguyên tử có 
Ďơn vị cấu trúc 6 
895 828 840 873 880 823 876 740 524 
Số nguyên tử vô 
Ďịnh hình 
236 296 275 219 247 214 201 215 275 
Kết quả ở Bảng 5 cho thấy, khi tăng nhiệt Ďộ, số nguyên tử có Ďơn vị cấu trúc 4 tăng, số nguyên 
tử có Ďơn vị cấu trúc (5, 6) giảm, số nguyên tử vô Ďịnh hình tăng chứng tỏ các mẫu có xu hƣớng 
chuyển dần sang trạng thái lỏng. Để khảo sát sự phân bố góc giữa các nguyên tử Fe và O, kết quả 
Ďƣợc thể hiện trên Bảng 6. 
Bảng 6. Sự phân bố góc của mô hình Fe2O3 
Nhiệt Ďộ (K) 300 600 900 1100 1300 1600 1900 2500 3000 
Phân bố 
góc (Ďộ) 
Fe-O-Fe 95 95 95 95 95 95 95 95 95 
O-Fe-O 75 75 75 75 75 75 75 75 75 
Bảng 6 cho thấy, khi tăng nhiệt Ďộ, sự phân bố góc Fe-O-Fe, O-Fe-O giữa các nguyên tử Fe và O 
không Ďổi. Nói cách khác, sự phân bố góc giữa các nguyên tử Fe, O không phụ thuộc vào nhiệt Ďộ. 
Ngoài ra, có thể xác Ďịnh Ďƣợc nhiệt Ďộ chuyển pha của mô hình Fe2O3 thông qua kết quả trên Bảng 7 
và Hình 3. 
Bảng 7. Năng lượng của mô hình Fe2O3 ở các nhiệt độ khác nhau 
Nhiệt 
độ (K) 
300 600 900 1100 1300 1600 1900 2500 3000 
Năng 
lƣợng 
(eV) 
- 88690,3 - 88480,9 - 88276,6 - 88125 - 87981,9 - 87767,9 - 87509,9 - 87025,7 - 86433,2 
Ảnh hưởng của nhiệt độ lên vi cấu trúc và cơ chế khuếch tán của mô hình khối Fe2O3 bằng phương pháp... 
37 
Hình 3. Nhiệt độ chuyển pha của mô hình Fe2O3 
Quan sát Bảng 7 và Hình 3 ta thấy, khi tăng nhiệt Ďộ, năng lƣợng của các mẫu giảm dần, riêng tại 
vùng nhiệt Ďộ từ 1900 K Ďến 3000 K năng lƣợng của mô hình Fe2O3 tăng rất nhanh và xác Ďịnh Ďƣợc 
nhiệt Ďộ chuyển pha của mô hình là 2257,92 K tƣơng ứng với mức năng lƣợng -87323,46 eV. Căn cứ 
vào các kết quả khảo sát và phân tích trên cho thấy sự ảnh hƣởng của nhiệt Ďộ lên vi cấu trúc và cơ chế 
khuếch tán của mô hình là Ďáng kể. 
3. Kết luận 
Bằng phƣơng pháp Ďộng lực học phân tử, sự ảnh hƣởng của nhiệt Ďộ lên vi cấu trúc, cơ chế 
khuếch tán và xác Ďịnh nhiệt Ďộ chuyển pha của mô hình khối Fe2O3 3000 hạt ở nhiệt Ďộ (300 K, 600 K, 
900 K, 1100 K, 1300 K, 1600 K, 1900 K, 2500 K, 3000 K) Ďƣợc tiến hành khảo sát và phân tích thu 
Ďƣợc một số kết quả sau: 
- Việc lựa chọn thế tƣơng tác cặp Born - Mayer, các thông số Ďể mô phỏng mô hình khối Fe2O3 
3000 hạt có kết quả phù hợp với thực nghiệm [1, 8] và kết quả khảo sát trƣớc Ďây [3]. 
- Khi tăng nhiệt Ďộ, kích thƣớc, năng lƣợng của mô hình tăng và nhiệt Ďộ chuyển pha của mô hình 
Ďƣợc xác Ďịnh là 2257,92 K. 
- Trong khoảng nhiệt Ďộ từ 300 K Ďến 2257,92 K mô hình tồn tại ở trạng thái vô Ďình hình, có cấu 
trúc của vật liệu khối. 
- Có sự ảnh hƣởng của nhiệt Ďộ lên quá trình chuyển pha vi cấu trúc, cơ chế khuếch tán của mô hình. 
- Có sự khác biệt về mặt cấu trúc của các liên kết Fe-Fe, Fe-O, O-O trong mô hình ở các nhiệt Ďộ 
khác nhau. 
TÀI LIỆU THAM KHẢO 
[1] Luca Signorini, Luca Pasquini, Lorenzo Savini, Roberta Carboni, Federico Boscherini and 
Ennio Bonetti, 2003. Size - dependent oxidation in iron/iron oxide core - shell nanoparticles. 
Physical Review B68, 195423. 
[2] S. M. Yusuf, M. D. Mukadama, J. M. DeTeresa, M. R. Ibarra, J. Kohlbrecher, A. 
Heinemann, A. Wiedenmann, 2010. Structural and magnetic properties of amorphous iron 
oxide. Physica B405, pp. 1202-1206. 
[3] B. T. H. L. Khanh, V. V. Hoang and H. Zung, 2008. Structural properties of amorphous 
Fe2O3 nanoparticles. Eur. Phys. J. D, pp. 325-332. 
[4] Teruo Henmi, Kazuhiko Tange, Tetsuo Mingawa and Naganori Yoshinaga, 1981. Effect of 
SiO2/Al2O3 ratio on the thermal reactions of allophane II infrared and X-ray powder 
diffraction data. Clays and Clay Minerals, Vol. 29, No. 2, pp. 124-128. 
Nguyễn Trọng Dũng, Phạm Thị Huế, Nguyễn Anh Đức và Nguyễn Chính Cƣơng 
38 
[5] Troy K. Townsend, Erwin M. Sabio, Nigel D. Browning and Frank E. Osterloh, 2011. 
Photocatalytic water oxidation with suspended alpha-Fe2O3 particles-effects of nano scaling. 
Energy Environ. Sci., 4, pp. 4270-4275. 
[6] A. M. Van Dieppen and Th. J. A. Popma, 1976. Mossbauer effect and magnetic properties of 
an amorphous Pe2O3. Journal de Physique Colloque C6, supplkment au no 12, Tome 37, 
De'cembre, pp. C6-755. 
[7] Libor Machala, Radek Zboril and Aharon Gedanken, 2007. Morphous Iron (III) Oxide. J. 
Phys. Chem. B, 111, pp. 4003-4018. 
[8] Luca Signorini, Luca Pasquini, Lorenzo Savini, Roberta Carboni, Federico Boscherini, and 
Ennio Bonetti, Angelo Giglia and Maddalena Pedio, Nicola Mahne, Stefano Nannarone, 
2003. Size-dependent oxidation in iron/iron oxide core-shell nanoparticles. Phys. Rev. B 68, 
195423. 
[9] Wu Zhonghua, Guo Lin, Li Qianshu and Zhu Hesun, 1999. Surface atomic structures of 
Fe2O3 nanoparticles coated with cetyltrimethil ammonium bromide and sodium dodecyl 
benzene sulphonate: an extended x-ray absorption fine-structure study. J. Phys.: Condens. 
Matter 11, pp. 4961-4970. 
ABSTRACT 
The influence of temperature on microstructure and diffusion mechanisms 
of Fe2O3 bulk models using the molecular dynamics method 
This paper looks at the influence of temperature on microstructure, diffusion mechanisms and 
transition temperatures of Fe2O3 bulk models (3000 particles) using the Molecular Dynamics method 
(MD) with the Born-Mayer couple-interaction potential and periodic boundary conditions. Models of 
nano-sized Fe2O3 underwent a temperature increase of 300 K to 600 K, 900 K, 1100 K, 1300 K, 1600 K, 
1900 K, 2500 K and 3000 K. These models were examined and analyzed using the radial distribution 
function (RDF), coordination numbers and the disposition of the angle between particles. Transition 
temperatures were then determined by examining the relationship between the energy and 
temperature. The results show that temperature does influence microstructure and diffusion 
mechanisms of models. 
Keywords: Temperature, microstructure, diffusion mechanisms, transition temperature, Fe2O3 
bulk model.