Moleculer dynamics studies of diffusion behaviour in aluminum-copper metals and alloys
Alüminyum-bakır metalleri ve alaşımlarının yayınım davranışları üzerine moleküler dinamik çalışmaları
- Tez No: 143667
- Danışmanlar: DOÇ. DR. KADRİ AYDINOL
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Metalurji Mühendisliği, Metallurgical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Moleküler dinamik, alüminyum-bakır sistemi, yayınım katsayıları, Cleri-Rosato potansiyeli, integre etme algoritmaları, Debye Teorisi, Molecular dynamics, Aluminum-Copper system, diffusion coefficents, Cleri-Rosato potential, integration algorithms, Debye Theory
- Yıl: 2003
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 208
Özet
Alüminyum-bakır metalleri ve metal sistemi yarıiletken devrelerdeki ince film iletkenlerin temel bileşenleridir. İnce film iletkenler çok yüksek elektron akım yoğunluklarına maruzdur. Atomların elektrogöçü olayında bu, iletkende atomsal boşluklar, ve bunların birleşmeleri ile daha büyük boşluklar üretir. Bu olgu da, yarıiletken devrelerin bozulmasında çok yaygın bir sebep olarak, ince film iletkenlerin kırılmasına yol açar. Bu olay bu parçalardaki yayınım davranışıyla ilişkilidir. Bu çalışmada alüminyum-bakır saf metalleri ve alaşımlarında yayınım davranışı Moleküler Dinamik (MD) kullanılarak incelenmiştir. Mükemmel kristalsi yapıda fakat atomsal boşlukları olan bu metallerde parçacıklararası etkileşimleri MD'de temsil etmek üzere üç sınıf potansiyel enerji fonksiyonu kullanılmıştır. Bunlar (/) Morse potansiyeli tipi, veya benzerleri, alışılagelmiş çift potansiyelleri, (//) pseudopotansiyel kuramından hacme bağlı bir kısmı olan çift potansiyelleri, (///) Cleri-Rosato veya Sutton-Chen çok parçacık potansiyelleri, öncelikle yapısal, mekanik ve enerji özellikleri, Young modülü, hacim modülü, makaslama modülü, Poisson oranı, denge kafesyapı sabiti ve bağlanma enerjileri belirlenmiştir. Doğru termodinamik referans durumlarını bulmak için düşük sıcaklıklarda Debye yöntemi-kuantum mekanik yaklaşımları kullanılmıştır. Daha yüksek sıcaklıklar MD çalışmalarında üç grup potansiyel, kabul edilemezden olabilire kadar değişen değişik atom devinimleri ve yayınım özellikleri göstermişlerdir. Çalışmalarımız sırasında çeşitli güçlü integre etme algoritmaları kullanımı gerekli olmuştur. Sistemlerimizde bir elektrogöç kuvveti altında yayınımı çalışmak üzere MD çalışmaları yapılmıştır.
Özet (Çeviri)
Aluminum-Copper metals are the basic component of thin film conductors in semiconductor circuits. Thin film conductors are subject to very high densities of electron flow. In the phenomenon of electromigration of atoms this produces vacancies, and with their coalescence, voids, in the conductor. This leads to breakdown of the thin film conductor, being a very common cause of semiconductor circuit failure.This process is related to diffusion behaviour in these parts. In this study we have investigated the diffusion behaviour in pure metals and alloys of aluminum-copper system, using Molecular Dynamics (MD). Three classes of potential energy functions were used to represent interparticle interactions in these metals, with perfect crystalline structures except for some vacancies, in MD. These are (/) conventional pair potentials of the Morse potential type and those that are analogous, (/'/) pair potentials from pseudopotential theory, with a volume dependent part, (/'/'/) Cleri-Rosato and Sutton-Chen many particle potentials. Initially structural, mechanical and energy properties, Young's modulus, bulk modulus, shear modulus, Poisson's ratio, equilibrium lattice constants and cohesive energies, have been determined. To find correct thermodynamic reference states, the Debye method-quantum mechanical approaches have been used at lower temperatures. At higher temperature MD studies the three groups of potentials exhibited differing atomic motions and diffusion properties, varying from unacceptable to reasonable. To use various powerful integration algorithms became necessary during our studies. We have made MD studies on our systems to study diffusivities under a force of electromigration.
Benzer Tezler
- Floresin'in floresans şiddeti üzerine moleküler oksijenin etkisi ve moleküler etkileşmeler
Başlık çevirisi yok
MUSTAFA ARIK
- Titanyum nanoparçacık ve nanotellerin ergime sürecindeki davranışlarının atomik düzeyde incelenmesi
An investigation at atomic level of behavior in melting process of titanium nanoparticles and nanowires
OZAN ARTUN
Yüksek Lisans
Türkçe
2010
Fizik ve Fizik MühendisliğiTrakya ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SERAP ŞENTÜRK DALGIÇ
- Nükleosit analoğu bazı sitotoksik antineoplastik ilaçların dsDNA ile etkileşim mekanizmaları ve elektrokimyasal analizleri
Interaction mechanisms with dsDNA and electrochemical analysis of some nucleoside analogue cytotoxic antineoplastic drugs
PELİN ŞENEL
- Çok bileşenli Cu ve Zr bazlı bulk metalik camsı alaşımlarının fiziksel özelliklerinin moleküler dinamik (MD) simülasyon metodu ile incelenmesi
Investigation of physical properties of multicomponent Cu and Zr-based bulk metallic glassy alloys by molecular dynamics (MD) method
MURAT ÇELTEK
Doktora
Türkçe
2011
Fizik ve Fizik MühendisliğiTrakya ÜniversitesiFizik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SERAP ŞENTÜRK DALGIÇ
- Experimental and theoretical investigation of thermomechanical properties of polymer blends
Polimer blendlerinin termomekanik davranışlarının deneysel ve kuramsal yöntemlerle belirlenmesi
FAKİR TOPRAK SERHATKULU
