Geri Dön

Sıkı bağ moleküler dinamik yöntemiyle karbon nanotüplerin bilgisayar simülasyonu

Tight binding molecular dynamics simulation of carbon nanotubes

  1. Tez No: 182882
  2. Yazar: BANU SÜNGÜ
  3. Danışmanlar: PROF.DR. GÜLAY DERELİ
  4. Tez Türü: Doktora
  5. Konular: Fizik ve Fizik Mühendisliği, Physics and Physics Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Karbon nanotüp, N mertebe sıkı-bağ, moleküler dinamik simülasyonu, sıcaklık, kararlılık, dayanıklılık, gerinim, gerilim, mekanik özellikler
  7. Yıl: 2006
  8. Dil: Türkçe
  9. Üniversite: Yıldız Teknik Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Fizik Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 126

Özet

Tezin ilk bölümünde O(N) (N mertebe) Sıkı Bağ Moleküler Dinamik (SBMD) simülasyonyöntemi kullanılarak (10,10) Tek Duvarlı Karbon Nanotüplerin (TDKNT) sıcaklığa göre yapısalkararlılıklarının, fiziksel özelliklerinin ve enerjilerinin değişimi; yüksek sıcaklıklardaki yapısalbozulmaları incelendi. Sıcaklık arttıkça yapının ekseni boyunca şeklinin bozulduğu, ancakyüksek sıcaklıklara kadar kararlılığını koruduğu görüldü. Sıcaklık arttıkça KNT lerde atombaşına toplam enerji doğrusal olarak artmakta ve tüp yarıçap yönünde genleşmektedir. 2000K inüzerindeki sıcaklıklarda ise karbon atomları tüpten kopmaya ve KNT nin altıgen yapısıdağılmaya başladı. Isıtma yönteminin ve elektronik sıcaklığın sonuçlara etkileri araştırıldı.Tezin ikinci bölümünde sıcaklığın, eş-eksenel gerinim altındaki KNT nin dayanıklılığına vemekanik özelliklerine etkisi araştırıldı. Sıcaklık artışının KNT yi germeye karşı daha duyarlı halegetirdiği ve atom kopmalarının daha düşük gerinim oranlarında gerçekleştiği belirlendi. Ancaksıkıştırmaya karşı KNT nin yüksek dayanıklılığa sahip olmadığı ve sıcaklık artışının sıkıştırmaaltındaki gerinim oranını değiştirmediği görüldü. KNT nin gerilim-gerinim eğrileri elde edildi.Bu eğrilerden KNT nin elastik limit, Young modülü ve eksenel dayanıklılık değerleri bulundu.Ayrıca Poisson oranı da hesaplanarak sıcaklığın parametrelere etkisi incelendi.

Özet (Çeviri)

In the first part of the thesis, the variation of the structural stability, physical characteristics andthe energetics of the (10,10) Single-Walled Carbon Nanotubes (SWCNT?s) with respect totemperature and the structural deformations at high temperatures have been investigated by usingO(N) Tight Binding Molecular Dynamics (TBMD) simulation method. As the temperatureincreases some deformations have been observed along the axis of the tube, while the structure isobserved to sustain its stability up to high temperatures. As the temperature increases the totalenergy per atom increases linearly and the tube expands radially. Above simulation temperaturesof around 2000K, carbon atoms are observed to start to detach from the tube and therefore thehexagonal structure started to disintegrate. The effects of the heating method and the electronictemperature on the results have been examined.In the second part of the thesis, the effect of temperature on the tensile strength and themechanical properties of CNT?s are investigated under uniaxial strain. It is observed that CNT?sbecome more sensitive to tension due to an increase in temperature and the disintegration ofatoms from their places is possible at lower strain values with the increasing temperature.However, it is shown that CNT?s do not have high strength under compression and the increaseof temperature does not affect this strain value. The stress-strain curves of CNT?s weredetermined. The elastic limit, Young?s modulus and tensile strength of the tube were calculatedfrom these curves. Poisson ratio was also calculated and the effect of temperature on theseparameters has been examined.

Benzer Tezler

  1. Electronic band structure of stepped Si(100) and water-stepped Si(100) systems

    Basamaklı Si(100) ve su-basamaklı Si(100) sistemlerinin elektronik band yapıları

    SALMAN SAED A.

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2000

    Fizik ve Fizik MühendisliğiOrta Doğu Teknik Üniversitesi

    Fizik Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. ŞENAY KATIRCIOĞLU

  2. 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

    Türkçe

    2011

    Fizik ve Fizik MühendisliğiTrakya Üniversitesi

    Fizik Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. SERAP ŞENTÜRK DALGIÇ

  3. DEVELOPMENT OF MICROFLUIDIC BASED SINGLE CELL CAPTURING SYSTEMS FOR EARLY DETECTION OF DISEASES

    Erken teşhise yönelik mikroakışkan tabanlı tek hücre yakalama sistemlerinin geliştirilmesi

    EMRE ALTINAĞAÇ

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2020

    Biyoteknolojiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Nanobilim ve Nanomühendislik Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. HÜSEYİN KIZIL

  4. O (N) parallel tight-binding molecular-dynamics computer simulation: Application to carbon nanotubes

    N-mertebeli paralel sıkı-bağ moleküler-dinamik bilgisayar simülasyonu: Karbon nanotüb çalışması

    CEM ÖZDOĞAN

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2002

    Fizik ve Fizik MühendisliğiOrta Doğu Teknik Üniversitesi

    Fizik Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. GÜLAY DERELİ

  5. Bilgisayar simülasyon yöntemi ile karbon nanotüplerin fiziksel özelliklerinin incelenmesi

    Investigation of physical properties of carbon nanotubes using computer simulations method

    ÖNDER EYECİOĞLU

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2005

    Fizik ve Fizik MühendisliğiYıldız Teknik Üniversitesi

    Fizik Ana Bilim Dalı

    PROF.DR. GÜLAY DERELİ