Farklı kristal yönelimine sahip Cu nano tellerine uygulanan mekanik çevrimin moleküler dinamik benzetimi ile incelenmesi

Abstract

Bu çalışmada Cu atomlarının farklı kristalografik doğrultulara yerleştirilmesiyle oluşturulan nano tellere tek eksen boyunca uygulanan çekme yüklenmesi-yükün kaldırılması çevrimlerinin model sistemin mekanik özellikleri üzerindeki etkisi Moleküler Dinamik (MD) benzetim yöntemi ile incelendi. Çok cisim etkileşmelerini içeren Gömülmüş Atom Metodu (GAM) potansiyel fonksiyonunun türevinden atomlar üzerine etki eden kuvvetler belirlendi. 1x1010s-1 zorlanma değeri için 10 K ve 300 K sıcaklıklarında nano tellere üç çekme yüklenmesi-yükün kaldırılması deformasyonu uygulanarak zor-zorlanma eğrileri, elastiklik modülü (E), akma zoru değerleri incelendi. Uygulanan çevrim işlemleri sonucu elde edilen atomik görüntüler ve genel komşu analiz metodu (Common Neighbor Analysis-CNA) kullanılarak nano tellerde meydana gelen plastik deformasyonun, bütün yönelimler için dislokasyonların aktif hale geçmesi, yığılım kusurları ve ikizlenmeler sonucu meydana geldiği tespit edildi. Bununla birlikte yüklenmenin kaldırılması durumunda bütün yönelimler için nano telin ilk şekline tamamen dönmediği belirlendi. Ayrıca Cu nano teli için üçüncü çevrimde kopma meydana geldiği görüldü. Uygulanan çevrim işleminin nano telin farklı kristal yönelimleri için mekanik özellikler üzerinde önemli bir etkiye sahip olduğu tespit edildi.