A molecular dynamics simulation study of torsional deformations of single-walled carbon nanotubes

Abstract

Yüksek Lisans Tez Özet FormuÖğrencinin Adı : Ufuk ParalıAna Bilim Dalı : Hesaplamalı Bilimler ve MühendislikTez Başlığı : Tek katlı karbon nanotüplerinin burulmadeformasyonunun moleküler dinamik simulasyon çalışması.ÖzetBu çalışmada 10x10, tek katlı karbon nanotüplerinin farklı katman sayıları, burulmaaçıları ve sıcaklık değerleri için sıkı bağ moleküler dinamik (TBMD) simulasyonsonuçları verilmektedir. Kullanılanılan TBMD yönteminin karmaşıklığı O(N) olup serive parallel modlarda uygulanmıştır. Program bir dağıtılmış bellek sistemi üzerindePVM kavramı yardımıyla çalıştırılmıştır. İncelenen yapının bağ-uzunluğu dağılımı, bağ-açısı dağılımı, burulma deformasyonu, toplam enerji, kayma katsayısı ve burulmadirenci gibi mekanik özellikleri farklı simulasyon şartlarına bağlı olarak incelenmiştir.Paralel hesaplamanın verimlilik ve hızlanma grafikleri de verilmiştir.Danışman: Prof. Tekin Dereli Tarih: 03.08.2005Enstitü Müdürü: Tarih:

M.S. Thesis Abstract FormName of the Student : Ufuk ParalıProgram of Study : Computational sciences and engineeringThesis Title : A MOLECULAR DYNAMICS SIMULATION STUDYOF TORSIONAL DEFORMATIONS OF SINGLE-WALLED CARBONNANOTUBESAbstractIn this study we present the tight binding molecular dynamics (TBMD) simulationresults for torsional response of 10x10 single-walled carbon nanotubes for varyingnumbers of layers, twist angles and temperature conditions. TBMD method we use hasO(N) complexity and it has been executed both in sequential and parallel modes. Thecode is executed in a distributed memory system utilizing the concept of parallel virtualmachines (PVM). The mechanical properties of the simulated structure such as bondlength distribution, bond angle distribution, torsional deformations, total energy, shearmodulus and torsion stiffness were studied under various simulation conditions. We alsopresented the efficiency and speedup graphs of the parallel computation.Advisor: Prof. Dr . Tekin Dereli Date:3/08/2005Director: Date: