بررسی ارتعاشات نانوتیر های فلزی با استفاده از پتانسیل های EAM به روش دینامیک مولکولی

یکی از روش های مهم برای تحقیقات نانومکانیک محاسباتی مطالعه ی اثرات سطح بر روی رفتار مواد در مقیاس نانواست. یکی از عامل های مهم و اثرگذار که با نسبت مساحت به حجم نانوساختارها افزایش می یابد اثر سطح می باشد که بدین منظور مدل های پیوسته ای برای در نظر گرفتن این اثر به دلیل دقت بالا و هزینه محاسباتی در مقیاس ماکرو ارائه شده است اما این مدل ها در پیش بینی خواص مکانیکی سیستم های نانو از دقت کافی برخوردار نیستند. در این پژوهش با کمک شبیه سازی دینامیک مولکولی و با استفاده از پتانسیل های EAM به آنالیزی بر روی اثرات سطح و ارتعاشی نانوتیر های فلزی FCC برای شرایط مرزی مختلف ارائه پرداخته شده است. با وجود این که این شبیه سازی ها زمان بر و هزینه بر هستند،اما امروزه یکی از روش های متداول برای پیش بینی خصوصیات ذرات به علت دقت بالا و کاربرد زیاد در علوم نانو هستند. در این بررسی یک مدل هسته-پوسته به همراه تئوری های پیوسته تیر اصلاح شده است به صورتی که بتواند پارامتر های مربوط به اثرات سطح شامل الاستیسیته ، تنش و چگالی سطح را پیش بینی نماید. بدین منظور از نتایج دینامیک مولکولی و الگوریتم ژنتیک استفاده شده است که نتایج حاکی از آن است که مدل های پیوسته اصلاح شده به نتایج دینامیک مولکولی شباهت بسیار زیادی دارند به صورتی که می توان از آن ها بدون نیاز به شبیه سازی دوباره برای تخمین فرکانس نانوتیر های فلزی استفاده کرد.

کلیدواژه ها:

نانوتیر ، دینامیک مولکولی ، رفتارارتعاشی ، پتانسیل های EAM ، مدل های کانتینیومی