Moleküler Dinamik Benzetim Yöntemi ile Isıtma İşlemi Sırasında Platin Metalinin Yapısal Gelişimi ve Erime Noktası Üzerine Atomlar-arası Potansiyel Etkisinin Araştırılması
Moleküler Dinamik Benzetim Yöntemi ile Isıtma İşlemi Sırasında Platin Metalinin Yapısal Gelişimi ve Erime Noktası Üzerine Atomlar-arası Potansiyel Etkisinin Araştırılması
Yazar: Çeltek, Murat; Dömekeli, Ünal; Şengül, Sedat
Dergi: Bitlis Eren Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi, Vol. 8 No. 2, 2018
Anahtar kelimeler: Moleküler Dinamik Benzetim,Çift Analizi,Atomlar-arası Potansiyel,Doğrusal Termal Genleşme Katsayısı,Erime Noktası

Bu çalışmada, farklı atomlar-arası potansiyeller veklasik moleküler dinamik (MD) benzetimleri kullanılarak, yüzey merkezli kübik (fcc) yapıya sahip platin (Pt)elementinin taban durumdan başlayıp erime noktasının hemen üzerindeki birsıcaklık aralığındaki fiziksel özellikleri ve atomik yapısının devinimi detaylıbir şekilde incelenmiştir. Artan sıcaklığa bağlı olarak katı sistemin yapısalgelişimini analiz etmek ve erime noktasını belirlemek için çiftler dağılımfonksiyonu (PDF), enerji-sıcaklık (E-T), örgü parametresi-sıcaklık (a-T),doğrusal termal genleşme katsayı-sıcaklık (CLTE-T) eğrileri ve çift analizyöntemi gibi analiz yöntemleri kullanıldı. Tüm potansiyeller için MDbenzetiminin sonuçlarının analizinden elde edilen veriler daha önce raporedilen deneysel veya teorik verilerle karşılaştırılmış ve tartışılmıştır. Farklıatomlar-arası potansiyellerle elde edilen sonuçlar çoğunlukla birbirleri ile tutarlıolmasına rağmen, farklılık gösterdikleri noktalar da bulunmaktadır. Özellikle,sistemin erime noktasının belirlenmesi konusunda, her bir potansiyelin farklı erimesıcaklıkları ürettiği gözlenmiştir. Tüm potansiyel enerji fonksiyonlarındaortak olarak, artan sıcaklıkla birlikte fccyapıyı temsil eden 1421 bağlı çiftlerinin sayısı azalmış ve bu çiftlerin büyükbir bölümünün özellikle kusurlu icosahedra (deficos)ve kusurlu fcc yapıyı temsil eden1541 ve 1431 bağlı çiftlerine dönüştüğü görülmüştür. Pt elementi için buradaele alınan potansiyellerin bazıları düşük bazıları ise yüksek sıcaklıkaralığındaki fiziksel özellikleri açıklamada başarılı olurken, Sheng vearkadaşları tarafından öne sürülen gömülü atom metot potansiyeli (EAM1) vesıkı-bağlı (TB) potansiyelinin saf Pt elementinin geniş sıcaklık ölçeğinde elealınan tüm özelliklerini açıklamada diğerlerine göre daha başarılı olduğugörülmüştür.

Bu çalışmada, farklı atomlar-arası potansiyeller veklasik moleküler dinamik (MD) benzetimleri kullanılarak, yüzey merkezli kübik (fcc) yapıya sahip platin (Pt)elementinin taban durumdan başlayıp erime noktasının hemen üzerindeki birsıcaklık aralığındaki fiziksel özellikleri ve atomik yapısının devinimi detaylıbir şekilde incelenmiştir. Artan sıcaklığa bağlı olarak katı sistemin yapısalgelişimini analiz etmek ve erime noktasını belirlemek için çiftler dağılımfonksiyonu (PDF), enerji-sıcaklık (E-T), örgü parametresi-sıcaklık (a-T),doğrusal termal genleşme katsayı-sıcaklık (CLTE-T) eğrileri ve çift analizyöntemi gibi analiz yöntemleri kullanıldı. Tüm potansiyeller için MDbenzetiminin sonuçlarının analizinden elde edilen veriler daha önce raporedilen deneysel veya teorik verilerle karşılaştırılmış ve tartışılmıştır. Farklıatomlar-arası potansiyellerle elde edilen sonuçlar çoğunlukla birbirleri ile tutarlıolmasına rağmen, farklılık gösterdikleri noktalar da bulunmaktadır. Özellikle,sistemin erime noktasının belirlenmesi konusunda, her bir potansiyelin farklı erimesıcaklıkları ürettiği gözlenmiştir. Tüm potansiyel enerji fonksiyonlarındaortak olarak, artan sıcaklıkla birlikte fccyapıyı temsil eden 1421 bağlı çiftlerinin sayısı azalmış ve bu çiftlerin büyükbir bölümünün özellikle kusurlu icosahedra (deficos)ve kusurlu fcc yapıyı temsil eden1541 ve 1431 bağlı çiftlerine dönüştüğü görülmüştür. Pt elementi için buradaele alınan potansiyellerin bazıları düşük bazıları ise yüksek sıcaklıkaralığındaki fiziksel özellikleri açıklamada başarılı olurken, Sheng vearkadaşları tarafından öne sürülen gömülü atom metot potansiyeli (EAM1) vesıkı-bağlı (TB) potansiyelinin saf Pt elementinin geniş sıcaklık ölçeğinde elealınan tüm özelliklerini açıklamada diğerlerine göre daha başarılı olduğugörülmüştür.