NANO YAPILI GEÇİŞ METALLERİNDE KATI-SIVI FAZ DÖNÜŞÜMLERİNİN MOLEKÜLER DİNAMİK BENZETİMİ

Abstract

Bu tez çalışmasında, EAM üzerine kurulu MD benzetim yöntemi kullanılarak hacimli ve nano yapılı Cu, Ni ve Au geçiş metallerinin katı-sıvı ve sıvı-katı faz dönüşümleri incelenmiştir. Benzetim, üç temel doğrultu boyunca periyodik sınır şartlarını sağlayan fcc yapılı kübik bir hücrede 256?N?8788 atom içeren sistemlerle başlatılarak gerçekleştirilmiştir. Bununla beraber üç doğrultuda da periyodik sınır şartları olmayan nano topak halindeki metallerle de çalışılmıştır. RAJ potansiyel enerji fonksiyonu Au ve Cu için, VC potansiyel enerji fonksiyonu Ni için ve Mishin potansiyel enerji fonksiyonu da tekrar Cu için kullanılmıştır. Hareket denklemleri, tahmin-düzeltme (Predictor-Corrector) algoritması kullanılarak sayısal olarak çözülmüştür. Değişik sıcaklıklarda sistemlerin faz geçiş süreci incelenmiştir. Elde edilen veriler mevcut literatürle karşılaştırılmıştır.Anahtar kelimeler: Nano yapılar, geçiş metalleri, faz geçişi, (EAM) gömülmüş atom metodu, moleküler dinamik simülasyon.

In this work, we have performed solid-liquid and liquid-solid phase transitions of transition metals Cu, Ni and Au with bulk and nanostructured, using MD simulation method which was set on EAM (Embedded Atom Method). The simulation have been performed by starting with the systems that consist 256?N?8788 atoms in a fcc structure cubic cell on which applied periodic boundry conditions along all the three directions. Nevertheless we have studied with nanocluster metals which don?t have periodic boundary conditions in three directions. We used RAJ potential energy function for Au and Cu, VC potential energy function for Ni, Mishin potential energy function for Cu again. Motion equitions were numerically integrated by using Predictor-Corrector(gear-5) algorithym. Phase transitions of systems in different temperatures were analyzed. The computed data was compared with the existent literature.Keywords: Nano structure, phase traslations, (EAM) Embedded Atom Method, Molecular Dynamic Simulation.