CuAl alaşımı için Lennard-Jones potansiyel fonksiyonu parametrelerinin simülasyon yöntemiyle belirlenmesi

Abstract

Moleküler dinamik simülasyonlarmda sonuçların doğruluğu büyük ölçekte, sistemi modellemek için kullanılan potansiyel enerji fonksiyonunun seçimine ve parametrelerinin doğru belirlenmesine bağlıdır. Nükleer koordinatlara bağlı olarak ikili etkileşmeleri temsil etmek için kullanılan en sade potansiyel enerji fonksiyonu Lennard-Jones potansiyelidir. Alaşım sistemleri için bu fonksiyonun parametrelerini belirlemede kullanılan yöntemler, alaşımın $A_{50}B-{50}$ faz bölgesinde doğru sonuçlar vermekle birlikte diğer faz bölgelerinde kullanışlı olmamaktadır. Bu nedenle, CuAl alaşımı için Lennard-Jones potansiyel enerji fonksiyonunun parametreleri, şekil ve hacimce değişebilir moleküler dinamik yöntemiyle optimize edilmeye çalışılmıştır. Elde edilen potansiyel enerji parametreleri ve teorik olarak hesaplanan parametreler kullanılarak, CuAl alaşımının erime sıcaklığı ve çeşitli faz bölgelerinde statik örgü enerjisinin Bain distorsiyonuna karşı değişimi hesaplanmıştır. Bulguların literatür ile karşılaştırılması sonucunda, moleküler dinamik simülasyonu ile elde edilen parametrelerin teorik parametrelere göre daha doğru sonuçlar ürettiği belirlenmiştir.