Bazı Cu bazlı düzenli ve düzensiz metal alaşımlarının moleküler dinamik simülasyon yöntemi ile incelenmesi

Abstract

Bu tez çalışmasında Sutton-Chen (SC) tarafından geliştirilen çok cisim potansiyelinden faydalanarak fcc bulk yapıdaki bazı geçiş metalleri ve alaşımları için mekanik ve termodinamik özellikler Moleküler Dinamik (MD) Simülasyon yöntemi ile incelendi. Çalışmada genişletilmiş Hamiltonyen formuna dayalı MD simülasyon algoritması kullanıldı. Simülasyonlar HPN, TPN ve EVN istatistik kümelerinde gerçekleştirildi. Sıcaklığın ve konsantrasyonun Cu, Ag, Pt, Ni saf geçiş metalleri ile Cu bazlı bazı düzenli ve düzensiz ikili alaşımlarına mekaniksel ve termodinamiksel etkileri analiz edildi. Geçiş metalleri ile metal alaşımlarının termodinamik, statik ve dinamik özelliklerini incelemek için atomlar arası etkileşimleri tanımlayan Kuantum Sutton-Chen (q-SC) çok cisim potansiyeli kullanıldı. Toplam enerji, hacim, yoğunluk, elastik sabitler, bulk modülü, çift dağılım fonksiyonları ve erime noktaları söz konusu saf metaller ve Cu bazlı ikili alaşımları için elde edildi. İlave olarak Cu metalinin fonon dağılım eğrileri çizildi. Sonuçlar genel olarak mevcut deneysel veriler ve diğer teorik çalışmalarla uyumludur.

This work investigated the many-body potentials developed by Sutton and Chen (SC) study the bulk properties of some fcc metals and metal alloys mechanical and thermodynamical properties in Molecular Dynamics (MD) simulations. The MD algorithm of this work is based on the extended Hamiltonian formalism. Simulations are performed in the HPN, TPN and EVN ensembles. The effects of temperature and concentration on the physical properties of Cu, Ag, Pt, Ni pure metals and Cu based on some ordered and random binary alloys are analyzed. Quantum Sutton-Chen (q-SC) many-body potentials are used as interatomic interactions which enable one to investigate the thermodynamic, static and dynamical properties of transition metals and metal alloys. The simulation results such as total energy, volume, density, elastic constants, bulk modulus, pair distribution functions and melting points obtained for Cu and Cu based on binary alloys. In addition, phonon dispersion curves for copper is also drawn. The results are in good agreement generally with experimental data and other calculations.