Gömülmüs Atom Potansiyeli Kullanarak CuNi Alasımının Moleküler Dinamik Simulasyonu

Yıl 2007, Cilt: 11 Sayı: 2, 116 - 122, 09.04.2009

Eşe Akpınar Seyfettin Çakmak

Öz

Bu çalısmada, CuNi alasımının moleküler dinamik simulasyonu, Sutton-Chen (SC) potansiyeli kullanılarak incelendi. Bu potansiyel Cu, Ni ve CuNi in deneysel bilgilerinin fonksiyon parametrelerine fit edilmesiyle elde edildi. CuNi alasımının kristalizasyon sürecini atomik olarak tanımlamak için, gömülmüs atom yöntemini esas alan sabit basınç, sabit sıcaklık (NPT) moleküler dinamik simulasyonu uygulandı. Sıvı fazda iken 4x1011 K/s sogutma hızında sogutulan CuNi alasımının yapısı ve kristallesme olusum yetenegi radyal dagılım fonksiyonuyla incelendi. Simulasyon, üç temel dogrultu boyunca periyodik sınır sartlarını saglayan kübik bir hücrede 1024 atom içeren sistemle gerçeklestirildi. Hareket denklemleri Verlet algoritması kullanılarak sayısal olarak çözüldü. Sogutma deneyi için sıvı hal baslangıcı, katının sıvı sıcaklıgına ısıtılmasıyla elde edildi. Sistem 1300-1550K sıvılasma bölgesi üzerindeki sıcaklıkta eritildi ve homojenize edildi ve hızla oda sıcaklıgına sogutuldu.

Anahtar Kelimeler

Moleküler Dinamik Simulasyon, Gömülmüş Atom Yöntemi, Sutton-Chen Potansiyeli, CuNi Alaşımı

Kaynakça

• Cong, H.R., Bian, X.F., Zhang, J.X., Li, H. 2002. Structure Properties of Cu-Ni Alloys at the Rapid Cooling Rate Using Embedded-Atom Method. Material Science and Engineering A, 326, 343-347.
• Çağın, T., Dereli, G., Uludoğan, M., Tomak, M. 1999. Thermal and Mechanical Properties of some Fcc Transition Metals. Physical Rev. B, 3468-3473.
• Çakmak, S., Artunç, E., Kara, İ., Çakmaktepe, Ş. 2005. Gömülmüş Atom Potansiyeli Kullanarak Nikelin Moleküler Dinamik Simulasyonu. S.D.Ü. Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi, 9, 28-32.
• Daw, M.S., Baskes, M.I. 1984. Embedded Atom Method: Derivation and Application to Impurities, Surfaces, and other Defects in Metals, Physical Rev. B, 29, 6443-6453.
• Erkoç, Ş. 1997. Empirical Many-Body Potential Energy Functions Used in Computer Simulation of Condensed Matter Properties. Physics Report, 278, 79-105.
• Finnis, M.W., Sinclair, J.E. 1984. A Simple Empirical N- body Potential for Transition Metals. Phil. Mag. A, 50, 45-55.
• Haile, J. M. 1992. Molecular Dynamics Simulation, Elementary Methods. John Wiley and Sons, Inc. Canada.
• Gurler, Y., Özgen, S. 2003. The Calculations of P-T Diagrams of Ni and Al Using Molecular Dynamics Simulation. Materials Letters, 57, 4336-4343.
• Kart, H. H., Uludoğan, M., Çağın, T., Tomak, M. 2004a. Simulation of Crystallization and Glass Formation Processes for Binary Pd-Ag Metal alloys. J. Noncryst. Sol., 342, 6-11.
• Kart, H.H., Uludoğan, M., Çağın, T., Tomak, M. 2004b. Thermodynamically and Mechanical Properties of Pd–Ag Alloys. Computational Materials Science, 32, 107–117.
• Kazanç, S. 2006. Molecular Dynamics Study of Pressure Effect on Glass Formation and Crystallization in Liquid CuNi Alloy. Computational Materials Science, 38, 405-409.
• Martienssen, W., Warlimont, H. 2005. Springer Handbook of Condensed Matter and Materials Data. Springer, Germany.
• Özgen, S., Adıgüzel, O. 2005. Investigation of the Thermoelastic Phase Transformation in a NiAl Alloy by Molecular Dynamics Simulation. Journal of Physics And Chemistry Of Solids, 65, 861-865.
• Özgen, S., Duruk, E. 2004. Molecular Dynamics Simulation Aluminium Using Sutton-Chen Version of EAM. Materials Letters, 58, 1071-1075. Kinetics of
• Parrinello, M., Rahman, A. 1980. Crystal Structure and Pair Potentials: A Molecular Dynamics Study. Phys. Rev. Lett., 45, 1196-1199.
• Qi, Y., Çağın, T., Kimura, Y., Goddard III, W. A. 1999. Molecular Dynamics Simulation of Glass Formation and Crystallization in Binary Liquid Metals: Cu-Ag and Cu-Ni. Phy. Rev. B, 59, 3527- 3533.
• Sutton, A.P., Chen, J. 1990. Long-Range Finnis-Sinclair potentials. Phil. Mag. Lett., 61, 139-146.