مطالعه خواص فلزات و نانو خوشه های فلزی با استفاده از شبیه سازی دینامیک مولکولی

در این پایان نامه خواص ترمودینامیکی، دمای ذوب، ساختار و پایداری حرارتی نانو خوشه های فلزات قلیایی از طریق شبیه سازی دینامیک مولکولی بررسی شده است. دمای ذوب نانو خوشه هائی از فلز سزیم شامل 55 تا 6750 اتم بررسی شده است. انرژی داخلی، ظرفیت گرمایی، آنتالپی، آنتروپی، انرژی سطحی، و ضریب خود نفوذی نانو خوشه ها به صورت تابعی از دما محاسبه شده است. برای بررسی مکانیسم ذوب از پارامتر دگرگونی استفاده می شود که پارامتر دگرگونی در دماهای مختلف نشان می دهد که ذوب در دو مرحله انجام می شود. در نانو خوشه هائی که حاوی دو نوع اتم فلزی می باشند دو پدیده متفاوت نسب به نانوخوشه های که تنها از یک نوع اتم فلزی تشکیل شده اند وجود دارد. یکی ازاین پدیدها مهاجرت سطحی و دیگری پدیده نظم ساختاری می باشد.ساختار و دمای ذوب نانو خوشه های دو تایی سزیم – سدیم با ترکیب های مختلف از طریق شبیه سازی دینامیک مولکولی بررسی شده است. مای ذوب تابع ترکیب نانوخوشه دوتایی است. درحالیکه دمای ذوب همه نانوخوشه ها با ترکیب های مختلف کمترازدمای ذوب توده حجیم فلز سزیم و فلز سدیم است، با افزایش محتوای سدیم نانوخوشه دمای ذوب آن افزایش می یابد.برای توده حجیم فلز سزیم با استفاده از شبیه سازی خواصی مثل دانسیته، تابع توزیع جفتی، ضریب نفوذ، عدد کئوردیناسیون و کشش سطحی در محدوده وسیعی از دما از 400 تا 1400 کلوین محاسبه شده است.