Ag-Pt nanoparçacıkların sinterlenmesinin moleküler dinamik simülasyon yöntemiyle modellenmesi
Modeling of the coalescence of Ag-Pt nanoparticles using molecular dynamics simulation method
- Tez No: 1018179
- Danışmanlar: DOÇ. DR. SONGÜL TARAN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Fizik ve Fizik Mühendisliği, Physics and Physics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2026
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Düzce Üniversitesi
- Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Fizik Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Fizik Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Bu çalışmada, benzer boyutlara sahip ancak farklı geometrik yapılarda bulunan Ag ve Pt nanoparçacıklarının sinterlenme davranışı Moleküler Dinamik (MD) simülasyon yöntemi kullanılarak incelenmiştir. Atomlar arası etkileşimler Gupta çok cisim potansiyel enerji fonksiyonu ile modellenmiş, nanoparçacıkların en kararlı yapıları Basin Hopping algoritması kullanılarak elde edilmiştir. Çalışma kapsamında 140 ve 314 atomlu kesilmiş oktahedral (TO) ile 147 ve 309 atomlu ikosahedral (Ih) yapılı Ag ve Pt nanoparçacıkları ele alınmıştır. Çalışmanın ilk aşamasında sinterlenme simülasyonları küçük boyutlu Ag ve Pt nanoparçacıkları için gerçekleştirilmiş, ardından daha büyük boyutlu sistemler incelenmiştir. Her iki boyut grubunda da önce aynı geometrik yapıya sahip sistemler, daha sonra farklı geometrik yapıya sahip sistemler ele alınarak Ag ve Pt nanoparçacıklarının sinterlenme sürecinde sıcaklığın etkisi araştırılmıştır. Sinterlenme simülasyonları vakum ortamında beş farklı sıcaklıkta (400, 450, 500, 550 ve 600 K) gerçekleştirilmiştir ve her sistem için toplam 10 ns simülasyon süresi uygulanmıştır. Elde edilen nanoalaşım yapıların yapısal ve kimyasal dizilimleri üzerinde geometrik yapı, boyut, kompozisyon ve sıcaklık gibi parametrelerin etkisi jirasyon yarıçapı ve ortak komşu analizi (CNA) kullanılarak gerçekleştirilmiştir. Hem küçük hem de büyük boyutlu sistemlerde, Ag atomlarının Pt yüzeyine yayılarak Pt simetrisine uyum sağladığı, Pt nanoparçacıklarının ise başlangıç geometrilerini büyük ölçüde koruduğu gözlenmiştir. Bu durum, sonuç nanoalaşım yapıların baskın simetrisinin belirlenmesinde Pt nanoparçacığının başlangıç geometrisinin önemli rol oynadığını göstermektedir. Küçük boyutlu sistemlerde hem ball and cup (top ve şapka) hem de çekirdek–kabuk yapıları oluşurken, büyük boyutlu sistemlerde yalnızca enine uzamış ball and cup morfolojisi gözlenmiştir. Bu sonuçlar, vakum ortamında gerçekleşen Ag-Pt nanoparçacıklarının sinterlenme sürecinde kimyasal dizilimin geometrik yapı, boyut, kompozisyon ve sıcaklığa bağlı olduğunu göstermektedir.
Özet (Çeviri)
In this study, the coalescence behavior of Ag and Pt nanoparticles almost equal in size but with different geometric structures was investigated using the Molecular Dynamics (MD) simulation method. Interatomic interactions were modeled using the Gupta many body potential energy function, while the most stable configurations of the nanoparticles were obtained using the Basin Hopping algorithm. Ag and Pt nanoparticles consisting of 140 and 314 atoms with truncated octahedral (TO) structures and 147 and 309 atoms with icosahedral (Ih) structures were considered in the study. In the first case of the study, coalescence simulations were carried out for small sized Ag and Pt nanoparticles, followed by larger sized systems. In both size regimes, initially nanoparticle systems with same geometries were first examined, followed by those with different geometrical structures in order to investigate the effect of temperature on the coalescence process of Ag and Pt nanoparticles. The coalescence simulations were performed in vacuum at five different temperatures (400, 450, 500, 550, and 600 K) with a total simulation time of 10 ns for each system. The effects of geometrical structure, size, composition, and temperature on the structural and chemical ordering of the resultant nanoalloys were analyzed using radius of gyration and common neighbor analysis (CNA). It was observed that in both small and large systems, Ag atoms tend to spread over the Pt surface and adapt to its symmetry, while Pt nanoparticles largely preserve their initial geometrical structures. This indicates that the initial geometry of the Pt nanoparticle plays a crucial role in determining the dominant symmetry of the resulting nanoalloy structures. In small-sized systems, both ball and cup and core–shell structures were formed, whereas in large-sized systems only an elongated ball and cup morphology was observed. These results demonstrate that the chemical ordering during the coalescence of Ag–Pt nanoparticles in vacuum depends on geometrical structure, size, composition, and temperature.
Benzer Tezler
- Değerli metal içeren nanoparçacıkların sentezi, karakterizasyonu ve kataliz uygulamaları
Synthesis, characterization and catalyst applications of noble metal containing nanoparticles
MURADİYE ŞAHİN
- Langmuir Blodgett assembly of peptide functionalized nanoparticles onto silicatebased surfaces and their characterization
Peptit ile fonksiyonlandırılmış nanoparçacıkların Langmuir Blodgett yöntemi ile silika tabanlı yüzey üzerine kaplanması ve karakterizasyonu
NUR MUSTAFAOĞLU
Yüksek Lisans
İngilizce
2012
Biyoteknolojiİstanbul Teknik ÜniversitesiNanobilim ve Nanomühendislik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MUSTAFA ÜRGEN
- Azot katkılandırılmış grafen kuantum noktaların ve metal nanokompozitlerinin doğrusal ve doğrusal olmayan optik özelliklerinin incelenmesi
Investigation of linear and nonlinear optical properties of nitrogen doped graphene quantum dots and metal nanocomposites
BEKİR ASİLCAN ÜNLÜ
Doktora
Türkçe
2026
Fizik ve Fizik MühendisliğiAnkara ÜniversitesiFizik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. AYHAN ELMALI
- Nanomateryallerin erime sürecindeki fiziksel özelliklerinin moleküler dinamik simülasyonu ile incelenmesi
Investigation of physical properties of nanomaterials during melting process by molecular dynamics simulation
ÜNAL DÖMEKELİ
Doktora
Türkçe
2011
Fizik ve Fizik MühendisliğiTrakya ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SERAP ŞENTÜRK DALGIÇ
- Kanser tedavisinde pasif ve aktif olarak hedeflendirilmiş altın, gümüş ve platin nanoparçacık taşıyıcı sitemlerinin geliştirilmesi
Development of passive and active targeted golden, silver and platinum nanoparticle drug carrier systems in cancer treatment
TARIK BUĞRA ELÇİTEPE
Yüksek Lisans
Türkçe
2017
Kimya MühendisliğiCumhuriyet ÜniversitesiEnerji Bilimleri ve Teknoloji Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. KERİM YAPICI