Sutton-Chen model potansiyeli ile NiN AgN ve AuN (N=6-30, 38, 55) atom yığınlarının yapısal ve dinamik özelliklerinin incelenmesi
Investigation of structural and dynamical properties of NiN, AgN and AuN (6-30, 38, 55) clusters by employing the Sutton-Chen model potential
- Tez No: 140003
- Danışmanlar: PROF. DR. M. HALUK GÜVEN
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Fizik ve Fizik Mühendisliği, Physics and Physics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Atom yığınları, Moleküler Dinamik, Monte Carlo, Parallel Tempering, Kaos, Clusters, Molecular Dynamics, Monte Carlo, Parallel Tempering, Chaos
- Yıl: 2003
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Zonguldak Karaelmas Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Fizik Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 275
Özet
ÖZET Doktora Tezi SUTTON-CHEN MODEL POTANSİYELİ İLE NiN, AgN VE AuN (N=6-30, 38, 55) ATOM YIĞINLARININ YAPISAL VE DİNAMİK ÖZELLİKLERİNİN İNCELENMESİ Haydar ARSLAN Zonguldak Karaelmas Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Fizik Anabilim Dalı Tez Danışmanı: Prof. Dr. M. Haluk GÜVEN Ortak Danışman: Prof. Dr. Ersin YURTSEVER Eylül 2003, 253 sayfa. Bu çalışmada, Nİn, AgN ve Aun (N=6-30, 38, 55) atom yığınlarının yapısal ve dinamik özellikleri Moleküler Dinamik (MD) ve Monte Carlo (MC) simülasyonlan ile incelendi. Atomlar arası etkileşmelerde Sutton-Chen çok cisim etkileşme potansiyeli kullanıldı. İlk olarak, Nİn, AgN ve Aun (N=6-30, 38, 55) atom yığınlarının global minimum yapılan, enerjileri ve Nİn, AgN ve Aun (N=6- 14) atom yığınlarının bütün izomerleri özvektör izleme tekniği ile elde edildi. Daha sonra, Nİn, AgN ve Aun (N=6-14) atom yığınlarının global minimum ve ilk iki izomerinin ve AU38 atom yığınının yapı faktörleri ileride yapılacak deneylerle karşılaştırılmak üzere hesaplanarak grafikleri çizildi. AU38 atom yığınının global minimum ve düzensiz yapı faktörü deneysel sonuçlarla karşılaştırıldı ve düzensiz mÖZET (devam ediyor) yapının deneysel yapı faktörü ile aynı olduğu tespit edildi. Global minimum yapı ile düzensiz yapı arasındaki enerji farkı sadece 0.111 eV'dur. Nİn, AgN ve Aun (N=2, 6-14) atom yığınlarının normal mod analizi yapılarak titreşim frekansları hesaplandı ve titreşim frekans dağılımlarının atom yığınlarının simetrileri hakkında bilgi verdiği görüldü. Atom yığınlarının katı-sıvı faz geçişlerini incelemek üzere bütün atom yığınları adım adım ısıtılarak bu yığınların erime sıcaklıkları kinetik enerjinin kısa zaman ortalamaları, bağ uzunluğu dalgalanmalarının kare ortalamalarının karekökü, kare ortalama yer değiştirmeleri ve hız otokorelasyon fonksiyonları gibi grafiklerden tespit edildi. Burada bazı atom yığınlarının iki aşamalı olarak eridiği gözlendi. Nİn, AgN ve Aun (N=6-14, 1 9, 20) atom yığınlarının ısı kapasite eğrileri“Parallel Tempering Monte Carlo”(PTMC) yöntemiyle hesaplanarak çizildi ve bu yığınların erime sıcaklıkları grafiklerden elde edildi. PTMC ve MD simülasyonları sonucunda elde edilen erime sıcaklıkları literatürde verilen değerlerle karşılaştırıldı. Her iki yöntemle elde edilen nikel ve gümüş atom yığınlarına ait erime sıcaklıklarının yaklaşık olarak eşit olduğu, ancak bu iki yöntemle elde edilen altına ait erime sıcaklıkları arasında farklılıklar olduğu görüldü. Son olarak, Nİn, AgN ve Aun (N=6-30) atom yığınlarının kaotik dinamiği incelendi. Lyapunov üstellerinin kinetik sıcaklıkla değişim eğrilerinde Nin, Nİ19, Agn ve Agi9 yığınlarının Lindemann eğrisine benzer bir artış göstererek katı-sıvı faz geçişini işaret ettiği gözlenmiştir. Ancak diğer yığınlarda böyle bir artış gözlenememiştir. Bu çalışmada elde edilen sonuçlar literatürle karşılaştırılarak tartışılmıştır.
Özet (Çeviri)
ABSTRACT Ph. D. Thesis INVESTIGATION OF STRUCTURAL AND DYNAMICAL PROPERTIES OF Nİn, AgN AND AuN (N=6-30, 38, 55) CLUSTERS BY EMPLOYING THE SUTTON-CHEN MODEL POTENTIAL Haydar ARSLAN Zonguldak Karaelmas University Graduate School of Natural Applied Sciences Department of Physics Thesis Advisor: Prof. Dr. M. Haluk GÜVEN Co-Advisor: Prof. Dr. Ersin YURTSEVER September 2003, 253 pages. In this study, the structural and dynamical properties of Nİn, AgN and Aun (N=6- 30, 38, 55) clusters have been investigated by employing Molecular Dynamics (MD) and Monte Carlo (MC) simulations. To mimic interatomic interactions many body Sutton-Chen model potential is used. Firstly, the global minimum structures and energies of Nİn, AgN and Aun (N=6-30, 38, 55) clusters and all isomers of Nİn, AgN and Aun (N=6-14) clusters are obtained by using the eigen vector following techniques. Then, the structure factors of global minimum and first two isomers of Nİn, AgN and Aun (N=6-14) clusters and Au3g cluster are calculated and plotted to compare with the future experimental results of those clusters. The global minimum structure factor and the disordered structure factorABSTRACT (continued) of Au3g are compared with the experimental results and it is observed that the disordered structure is the same as the experimental structure. The energy difference between the global minimum structure and the disordered structure is only 0.111 eV. Normal mode analysis of Nİn, AgN and AuN (N=2, 6-14) clusters were performed and vibrational frequencies were calculated and it is observed that the degeneracies of vibrational frequencies give the information on the symmetries of the clusters. In order to investigate the solid to liquid phase transition all clusters are heated up step by step and melting temperetures are obtained from the short time averages of kinetic energy, root mean square of bond length fluctuations, mean square displacements and velocity autocorrelation function curves. From the curves, it is shown that some clusters melt in two stages. Heat capacity of Nİn, AgN and Aun (N= 6-14, 19, 20) clusters are calculated by employing Parallel Tempering Monte Carlo (PTMC) techniques and plotted the melting temperature of clusters are determined from these graphs. The melting temperatures obtained from PTMC and MD simulations are compared with the literature data. The melting temperatures for nickel and silver clusters obtained from PTMC and MD calculations are almost similar, but those of obtained for gold clusters have dissimilarities. Lastly, the chaotic dynamics of Nİn, AgN and Aun (N= 6-30) cluster are investigated. From the Lyapunov exponents vs kinetic temperature graphs it is observed that these curves increase as the Lindemann curves of Nio, Nijp, Ago and Agig clusters do, and point out the solid to liquid phase transitions for those clusters. However, for the other clusters we have not observed any increase in the curves to indicate the phase transitions. The results obtained in this study are compared with those of given in the literature and discussed.
Benzer Tezler
- Ni-Au alaşımlarına paladyum katkısının termodinamik ve mekanik özelliklere etkisinin moleküler dinamik incelenmesi
Molecular dynamics investigations of the thermodynamical and mechanical effects of palladium addition into Ni-Au alloys
HASAN KARAGÖZ
Yüksek Lisans
Türkçe
2010
Fizik ve Fizik MühendisliğiSakarya ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. ALİ ÇORUH
- Ni-Ag alaşımlarına paladyum katkısının termodinamik ve mekanik özelliklere etkisinin moleküler dinamik incelenmesi
Molecular dynamics investigations of the termodynamical and mechanical effects of palladium addition into Ni-Ag alloys
ZEKİ ÇIPLAK
Yüksek Lisans
Türkçe
2009
Fizik ve Fizik MühendisliğiSakarya ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. ALİ ÇORUH
- CuAg sıvı metalinde amorf oluşumunun moleküler dinamik simülasyonu
Molecular dynamics simulation of amorphous formation in CuAg liquid metal
BURCU BOZKURT ÇIRAK
Yüksek Lisans
Türkçe
2006
Fizik ve Fizik MühendisliğiSüleyman Demirel ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
DOÇ.DR. SEYFETTİN ÇAKMAK
- Computation of thermal conductivity in nanofluids
Nanoakışkanlarda ısı iletkenliği hesaplamaları
CEREN ECE YÜCE
Yüksek Lisans
İngilizce
2023
Bilim ve Teknolojiİstanbul Teknik ÜniversitesiFizik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. CEM ÖZGÜR SERVANTİE
- Bakır ağırlıklı Pt, Pd alaşımlarında polyhedron türü topaksı yapıların kristalleşme mekanizmasına etkisinin moleküler dinamik yöntemle incelenmesi
The investigation of the effect on crystallization mechanism of the polyhedron type cluster structures in copper-based platinum-palladium alloys with molecular dynamics method
EBRU TANBOĞA KORKMAZ
Doktora
Türkçe
2020
Fizik ve Fizik MühendisliğiBitlis Eren ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. FATİH AHMET ÇELİK