Gömülü atom metodu ile sıvı FCC geçiş metallerinin atomlar arası etkileşme potansiyelleri, atomik yapıları ve termodinamik özellikleri
Interatomic interaction potentials, atomic structures and thermodynamic properties of the liquid FCC transition metals by the embedded atom method
Yazar: ÜNAL DÖMEKELİ
Danışman: PROF. DR. SERAP DALGIÇ
Trakya Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Fizik Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2003
Konu: Fizik ve Fizik Mühendisliği = Physics and Physics Engineering
Dizin: Atomlararası potansiyel = Interatomic potential ; Etkileşim = Interaction ; Geçiş metalleri = Transition metals ; Gömülü sistemler = Embedded systems ; Sıvı metaller = Liquid metals ; Sıvı-yapı etkileşimi = Liquid-structure interaction ; Termodinamik özellikler = Thermodynamic properties

Özet:
Bu çalışmada, sıvı fcc geçiş metallerinin yapısal ve termodinamik özelliklerini doğru olarak açıklayabilen atomlar arası etkin çiftler potansiyelleri gömülü atom metodu kullanılarak elde edilmektedir. Bu amaçla literatürde katı - hal özelliklerine fit edilerek parametrize edilen Mishin, Doyama - Kagure, Chantasiriwan - Milstein gömülü atom metfidları (GAM) ile çalışılmış ve GAM potansiyel fonksiyonları sıvı fcc geçiş metalleri için bu tezde önerilen yeni bir parametrizasyon metodu ile parametrize edilmiştir. Katı Cu için literatürde verilen Mishin - GAM potansiyel fonksiyonları, sıvı Cu, Ag, Au ve Ni için, fcc geçiş metalleri için sunulan Doyama - Kagure potansiyel fonksiyonları ise sıvı Cu, Ag, Au, Ni, Pd ve Pt için Rose' nin hal denklemi ve bu tezde önerilen parametrizasyon metodu kullanılarak hesaplanmıştır. Ayrıca Chantasiriwan - Milstein GAM potansiyel fonksiyonları Cu, Ag, Au ve Ni için ergime noktası civarındaki özellikleri kullanılarak Chantasiriwan - Milstein hal denklemi ile parametrize edilmiştir. Atomlar - arası etkin çiftler etkileşme potansiyelleri sıvı yapışma sıvı yapı teorilerinden Varyasyonel Hypernetted Chain integral denklem yaklaşımı (VMHNC) ile bağlanmaktadır. İncelenen sistemlerin ergime noktaları civarındaki statik yapı faktörleri ve çiftler dağılım fonksiyonları hesaplanmış ve deneysel sonuçlar ile karşılaştınlmıştır. Elde edilen özellikler kullanılarak sıvı fcc geçiş metaUerinin termodinamik özelliklerinden iç enerji, Helmholtz serbestlik enerjisi gibi özellikleri hesaplanmıştır.

Abstract:
In this work, interatomic effective pair potentials which can explain correctly that the structural and thermodynamic properties of the liquid fee transition metals is obtained using the embedded atom method. For this purpose, Mishin, Doyama - Kagure and Chantasiriwan - Milstein embedded atom method (EAM) which are parametrised to solid state properties in the literature are studied and the EAM potential functions for liquid fee transition metals are parametrised using a new parametrization method proposed in this thesis. The suggested EAM potential functions of Mishin for Cu are parametrised for liquid Cu, Ag, Au and Ni by fitting to both the solid and liquid state properties using the Rose's equations of state and the proposed parametrization method in this thesis when the Doyama - Kagure EAM potential functions of the fee transition metals have been calculated for liquids Cu, Ag, Au, Ni, Pd and Pt. Furthermore, the Chantasiriwan - Milstein EAM potential functions parametrised with Chantasiriwan - Milstein' s equation of state using the liquid state properties of Cu, Ag, Au and Ni near their melting points. The interatomic effective pair interaction potentials is related to the liquid state by one of the liquid state theories that the variational modified hyperaetted chain (VMHNC) integral equation approximation. The static structure factors and the pair distributions of the considered systems at near their melting points are computed and compared with the experimental data. The thermodynamic properties of the liquid fee transition metals such as internal energy, Helmholtz free energy etc. are calculated using these structural properties as input data.