بررسی دینامیک مولکولی خواص مکانیکی ژرمانیوم تقویت شده با نانوذره آهن در سرعت های مختلف | ||
| مدل سازی در مهندسی | ||
| دوره 22، شماره 79، زمستان 1403، صفحه 109-119 اصل مقاله (1.11 M) | ||
| نوع مقاله: مقاله پژوهشی | ||
| شناسه دیجیتال (DOI): 10.22075/jme.2024.32444.2568 | ||
| نویسندگان | ||
| مجید صمدیان؛ مسعود اجری* | ||
| مهندسی مکانیک، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه محقق اردبیلی، اردبیل، ایران | ||
| چکیده | ||
| با توجه به کاربرد وسیع ژرمانیوم در دستگاههای نانو و چگالی بالای آن نسبت به سیلیکون و احتمال دررفتگی و انتشار آن در مرز دانهها، بهبود خواص آن از اهمیت بالایی برخوردار است. در این مطالعه به کمک روش دینامیک مولکولی در مقیاس بزرگ، بهبود خواص مکانیکی ژرمانیوم با استفاده از عبور دادن ذرات کروی شکل آهن بر روی آن مورد مطالعه قرار گرفته است. در این شبیهسازی نیروهای بیناتمی برای ژرمانیوم بهصورت TERSOFF و آهن بهصورت EAM و اندرکنشهای بین آنها با پتانسیل LJ تعریف شده است. پس از متعادلسازی سیستم در هنگرد NPT و حرکت نانوذره آهن با سرعتهای متفاوت تست کشش با نرخ کرنش 0.01 1/psانجام شده است. نتایج نشان میدهند که برهمکنش واندروالس بین ژرمانیوم و ذرات آهن ایجاد شده است. این برهمکنشها باعث محکمتر شدن پیوندهای بیناتمی ژرمانیوم شده و مدول یانگ و تنش حد نهایی ژرمانیوم به 119 و 24 گیگا پاسکال رسیده که به ترتیب 10 و 9 درصد نسبت به ژرمانیوم خالص بهبود داشته است. همچنین با افزایش سرعت نانو ذرات آهن تا سرعت 0.005 آنگستروم بر پیکوثانیه جاذبه اتمی بیشتر شده و این پدیده باعث استحکام مکانیکی بیشتر در ساختار پایه میشود. | ||
| کلیدواژهها | ||
| ژرمانیوم تقویتشده؛ نانوذره آهن؛ خواص مکانیکی؛ دینامیک مولکولی | ||
| مراجع | ||
|
| ||
|
آمار تعداد مشاهده مقاله: 483 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 468 |
||
| تعداد نشریات | 22 |
| تعداد شمارهها | 722 |
| تعداد مقالات | 10,383 |
| تعداد مشاهده مقاله | 72,838,601 |
| تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 64,535,147 |