Saf Kalsiyum Elementinin Isıtma Sürecinin Moleküler Dinamik Benzetim Yöntemi ile İncelenmesi
Bitlis Eren Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi, cilt.10, sa.3, ss.803-815, 2021 (TRDizin)
- Yayın Türü: Makale / Tam Makale
- Cilt numarası: 10 Sayı: 3
- Basım Tarihi: 2021
- Dergi Adı: Bitlis Eren Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi
- Derginin Tarandığı İndeksler: TR DİZİN (ULAKBİM)
- Sayfa Sayıları: ss.803-815
- Trakya Üniversitesi Adresli: Evet
Özet
Çalışmada, gömülü atom metot (EAM) ve sıkı-bağ (TB) çok cisim potansiyelleri kullanılarak, ısıtma süreci boyunca saf kalsiyum (Ca) elementinin yapısal ve bazı fiziksel özellikleri klasik moleküler dinamik (MD) benzetim yöntemi ile incelendi. Bu süreç boyunca fiziksel parametrelerin sıcaklığa bağlı değişimlerini görebilmek için enerji-, örgü parametresi- ve yoğunluk-sıcaklık eğrilerinden yararlanıldı. Ayrıca sistemin atomik yapısının gelişimi ise, çiftler dağılım fonksiyonu, yapı faktörü ve Honeycutt-Andersen (HA) metodu gibi farklı analiz yöntemleri kullanılarak incelenmiştir. Her iki potansiyel için elde edilen sonuçlar, literatürde rapor edilen uygun deneysel ve diğer MD benzetim sonuçları ile karşılaştırıldı ve birlikte tartışıldı. Geniş sıcaklık aralığında EAM potansiyelinin, TB potansiyeline göre daha başarılı sonuçlar ürettiği gözlenmiştir. HA sonuçları, sistemin erime sürecinde özellikle 1541 ve 1551 tipi beşli kümelerin, sıvı bölgede ise 1431 tipi dörtlü kümelerin daha etkin roller üstlendiğini göstermiştir.
In the study, the structural and some physical properties of pure calcium (Ca) during the heating process were investigated by classical molecular dynamic (MD) simulations method by using the embedded atom method (EAM) and tight-binding (TB) many body potentials. During this process, energy-, lattice-parameter and density- temperature curves were used to see the changes in physical parameters depending on temperature. In addition, the evolution of the atomic structure of the system was investigated using different analysis methods such as the pair distribution function, the structure factor and the Honeycutt-Andersen (HA) method. The results obtained for both potentials were compared with appropriate experimental and other MD simulation results reported in the literature and discussed together. It has been observed that the EAM potential in a wide temperature range produces more successful results than the TB potential. HA results showed that especially 1541 and 1551 type quintet clusters and 1431 type quartet clusters play more effective roles in the melting process of the system.