Sıkı bağ moleküler dinamik yöntemiyle karbon nanotüplerin bilgisayar simülasyonu
Tight binding molecular dynamics simulation of carbon nanotubes
- Tez No: 182882
- Danışmanlar: PROF.DR. GÜLAY DERELİ
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Fizik ve Fizik Mühendisliği, Physics and Physics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Karbon nanotüp, N mertebe sıkı-bağ, moleküler dinamik simülasyonu, sıcaklık, kararlılık, dayanıklılık, gerinim, gerilim, mekanik özellikler
- Yıl: 2006
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Yıldız Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Fizik Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- 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
- 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
2000
Fizik ve Fizik MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ŞENAY KATIRCIOĞLU
- 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
- 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
2020
Biyoteknolojiİstanbul Teknik ÜniversitesiNanobilim ve Nanomühendislik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HÜSEYİN KIZIL
- 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
2002
Fizik ve Fizik MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiFizik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. GÜLAY DERELİ
- 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
2005
Fizik ve Fizik MühendisliğiYıldız Teknik ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
PROF.DR. GÜLAY DERELİ