Düzensiz sistemlerde moleküler sümülasyon hesaplamaları
Molecular simulation calculations on disordered systems
Yazar: MUTLU ÇOLAKOĞULLARI
Danışman: DOÇ. DR. SEYFETTİN DALGIÇ
Trakya Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Fizik Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2011
Konu: Fizik ve Fizik Mühendisliği = Physics and Physics Engineering

Özet:
Bu tez çalışmasında, sıvı durumda bulunan CdTe, As2Te3 ve aşırı soğutulmuş Si düzensiz sistemlerinin kısa menzilli yapılarından yola çıkarak bulk yapılarına ait bilgisayar modellemeleri üretilmiştir. Uygulamaların yapılabilmesi için kullanılan yöntemler hem reverse Monte Carlo (RMC) hem de yoğunluk fonksiyonel teoriye dayalı orbital-free ab-initio moleküler dinamik (OF-AIMD) simülasyonlarıdır. Sadece istatistiksel ortalamalar üzerinden sonuç veren RMC modelleme tekniği ile göz önüne alınan tüm sistemlere ait kısmi çiftler dağılım fonksiyonları ve Fourier dönüşümü kısmı statik yapı faktörleri hesaplandı. Modellerde kısa menzilde atomların nasıl dağılım gösterdiklerini ve birbirleriyle ne şekilde bağlandıklarını bulabilmek için ortalama koordinasyon sayısı ve ortalama bağ açı dağılım fonksiyonları kullanılarak araştırılmıştır. Ayrıca aşırı soğutulmuş Si için ortalama kare yer değiştirme, hız oto-korelasyon ve difüzyon gibi tek parçacık özelliklerinin yanında orta-menzil saçılma fonksiyonu ve dinamik yapı faktörleriyle birlikte enine ve boyuna akı korelasyon fonksiyonları kullanılarak kollektif özellikleri hesaplandı. Bunun yanında kollektif özellikler yardımıyla kesme viskozitesi ve adyabatik ses hızı hesaplamaları yapıldı.Oluşturulan modellerin başarısı, hesaplanan statik ve/veya dinamik yapısal fonksiyonların deneysel veri ve diğer teorik sonuçlar ile yapılan karşılaştırmaları ile elde edilmiştir.

Abstract:
In this PhD. thesis, the computer models have been produced beginning from its short range local structure for bulk materials such as liquid CdTe, liquid As2Te3 and undercooled liquid Si. The methods used are Reverse Monte Carlo (RMC) modeling technique which only gives statistical averages for ensembles and orbital-free ab-initio molecular dynamic simulations (OF-AIMD) under density functional theory framework, have been used to make a model onto the interested liquid materials. By using RMC modeling technique, partial pair distribution functions and its Fourier transform partial static structural factors have been calculated for whole systems considered. From the resulting models it has been investigated that at local range how the tagged atom has been distributing, acting and bonding by neighbors using with average coordination numbers, average distribution functions and bond angle distributions. On the other side, the single particle dynamics properties which are mean square displacements, velocity auto-correlation functions, and collective properties which are intermediate scattering function, dynamic structure factors and transverse and longitudinal current correlation functions have been evaluated for undercooled liquid silicon by OF-AIMD simulations. Besides, the shear viscosity coefficient and adiabatic sound velocity has been found by the current correlation functions.The success of models produced is lying under comparison among present results, experimental data and other theoretical results.