شبيه سازي ديناميك ملكولي ذوب نانو خوشه ها

چكيده فارسي :

كاربردهاي نوين فناوري نانو، درك خواص ماده در ابعاد نانومتر را ضروري ساخته است .براي درك پديده ي ذوب مي توان از مطالعات پديده شناختي سود جست . نانو خوشه ها به عنوان سيستم هايي كه اثرهاي سطحي در آن ها اهميت دارد براي درك صحيح از شروع پديده ي ذوب بيشتر مورد توجه قرار گرفته اند. شبيه سازي هاي رايانه اي و روش هاي عددي در كنار مطالعات آزمايشگاهي و نظري، ابزاري مهم در بررسي خواص نانو خوشه هاست است و روش ديناميك ملكولي به عنوان يكي از روش هاي معمول در اين علم شناخته مي شود. در اين تحقيق ، مطالعه ي ديناميك ملكولي براي يك نانو خوشه با قابليت استفاده براي سيستم هاي پيچيده تر در قالب سه برنامه ي فرترن تهيه شده است . امكان توليد شرايط اوليه با ساختارهاي شناخته شده ي بلوري، ساختار بيست وجهي و پيكربندي هاي تركيبي وجود دارد و توانايي واهلش ساختار و گرمادهي در اين ابزار بوجود آمده است . همچنين بررسي خواص ساختاري و ترموديناميكي با تفكيك بين اتم هاي سطحي و مغزه وجود دارد.مطالعه اي بر روي نقطه ي ذوب نانو خوشه هاي لنارد-جونز با ساختار بيست وجهي كه از حالت ابتدايي واهليده ، آغاز شده اند، انجام گرفته شده است . نانو خوشه هايي از 6تا 923ذره با لايه هاي پر و نيمه پر متفاوت در اين محدوده قرار دارند. ما دريافتيم كه نقطه ذوب ، با افزايش تعداد اتمهاي نانو خوشه ، افزايش مي يابد و در نانو خوشه هاي بزرگ به يك مقدار حدي ميل مي كند. همچنين دريافتيم كه ساختارهاي با لايه هاي پر و يا تقريبا پر در هنگام واهلش انرژي بر ذره ي كمتري دارند و نقطه ذوب بالاتري از خود نشان مي دهند. علاوه بر معيارهاي شناخته شده براي تشخيص ذوب ، معيار جديدي از نقطه ي ذوب با استفاده از شكستي كه در منحني تعداد همسايگان به وجود مي آيد ارائه گرديد، و تفاوت هايي در نقطه ي ذوب با توجه به معيارهاي متفاوتي كه وجود دارد، در نانو خوشه هاي كوچك مشاهده نشد. اين تفاوت ها با افزايش تعداد ذرات ناچيز مي گردد. زمينه براي كارهاي بعدي در اين زمينه مهيا است و به خصوص مي تواند شبيه سازي هايي در زمينه ي برهم كنش نانو خوشه ها، نانو قطره ها و يا لايه نشاني انجام شود

زربخش ، جواد

شبيه سازي ديناميك ملكولي ذوب نانو خوشه ها