Metal yüzeylerde atom-atom çarpışmaları simülasyonları

Abstract

Bu çalışmada bir moleküler dinamik simülasyon programı olan Kalypso yazılım paketi incelenmiştir. Atomlar arasındaki etkileşmeleri belirleyen atomlar arası potansiyeller araştırılmıştır. Maddelerin yüzey ve kristal yapılarının incelenmesini sağlayan çarpışma iyon saçılma spektroskopisi (ICISS) tekniği hakkında bilgi verilmiştir. Kalypso kullanılarak literatürde yer alan ICISS deneylerinin simülasyonu gerçekleştirilmiştir. Bununla birlikte, yazılım paketinin sağladığı ZBL (Ziegler - Biersack - Littmark), ML (Moliére - Linhard) ve MF (Moliére - Firsov) itici Coulomb potansiyellerinin her biri için tekrarlanan simülasyonlar sonunda ZBL modeli ile deneysel sonuçlara en yakın sonuçlar alınmıştır. Yüzey atomlarında meydana gelen durulma etkisinin Kalypso ile gerçekleştirilen simülasyonlara etkisi incelenmiş ve elde edilen sonuçlar verilmiştir.

A molecular dynamics simulation software called Kalypso has been presented. The interatomic potentials which determine the interactions between atoms are analyzed. A brief information about the experimental technique called impact-collision ion scattering spectroscopy (ICISS) method has been given. The simulations of three ICISS experiments those are found by literature search are performed by means of Kalypso. At the end of the simulations carried out for each repulsive Coulombic potential models ZBL (Ziegler - Biersack - Littmark), ML (Moliére - Linhard) and MF (Moliére - Firsov) provided by the simulation software pack, results which are mostly in accordance with the experimental results have been obtained with ZBL model. The effect of relaxation occured in surface atoms to simulations performed by Kalypso has been examined and the results are reported.