بررسی دینامیک فونونی و خواص ترمودینامیکی تک لایه h-BN با استفاده از پتانسیل بین اتمی یادگیری ماشین

دینامیک شبکه و خواص ترمودینامیکی مواد دو بعدی نقش اساسی در تعیین پایداری ساختاری و عملکرد حرارتی آنها دارند تک لایه نیترید بور شش گوش (BN) به دلیل پایداری شیمیایی بالا و رسانش گرمایی مناسب توجه زیادی را به خود جلب کرده است در این پژوهش دینامیک شبکه و رفتار ترمودینامیکی تک لایه نیترید بور شش گوش با استفاده از پتانسیل یادگیری ماشینی مبتنی بر تقریب گاوسی (GAP) مورد بررسی قرار گرفته است این رویکرد با بهره گیری از داده های محاسبات اصول اولیه قادر است برهم کنشهای بین اتمی و اثرات آنهارمونیک شبکه را با دقت بالاتری نسبت به پتانسیلهای کلاسیک توصیف کند نتایج پاشندگی فونونی پایداری دینامیکی ساختار را تایید کرده و نشان می دهد که مدل GAP قادر است مدهای آکوستیکی و اپتیکی را با دقت مناسبی بازتولید کند همچنین تحلیل میانگین مجذور جابه جایی، ناهمسانگردی قابل توجهی میان نوسانات درون صفحه و خارج از صفحه نشان می دهد به طوری که اتم های بور به دلیل جرم کمتر دامنه نوسان بزرگتری نسبت به اتم های نیتروژن دارند افزون بر این وابستگی دمایی کمیت های ترمودینامیکی شامل انرژی آزاد هلمهولتز، آنتروپی و ظرفیت گرمایی در بازه دمایی صفر تا ۱۰۰۰ کلوین محاسبه شد که گذار از رفتار فونونی در دماهای پایین به حد کلاسیک در دماهای بالا را نشان می دهد.

کلیدواژه ها:

تک لایه نیترید بور شش گوش ، پتانسیل بین اتمی یادگیری ماشینی ، دینامیک فونونی ، خواص ترمودینامیکی ، میانگین مجذور جابه جایی