Fe Elementinin Kristal ve Camsı Faza DönüşümününHidrostatik Basınç Altında İncelenmesi: MolekülerDinamik Benzetim Çalışması


Creative Commons License

KAZANC S., CANBAY C. A.

Bilecik Şeyh Edebali Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi, cilt.8, sa.1, ss.65-77, 2021 (Hakemli Dergi) identifier

Özet

Bu çalışmada moleküler dinamik benzetim yöntemi ile 4000 atomdan oluşan sıvı Fe model sistemi 0 GPa, 5 GPa,7GPa basınç değerleri altında 1x$10^12$ K/s ve 1x$10^13$ K/s soğutma hızları ile soğutularak kristal ve camsı geçişsıcaklıklarının yapı içerisinde oluşturdukları farklı birim hücreli atomik kümelenmeler belirlenmeye çalışıldı.Atomlar arası etkileşmelerin hesaplanmasında çok cisim etkileşmelerini temel alan Gömülmüş Atom Metodukullanıldı. Basınç artışının, sıvı fazdan soğutulan Fe deki kristal ve amorf yapıların oluşumuna ve bu yapılara geçişsıcaklıkları üzerinde etkili olduğu görüldü. Kristal ve amorf faza geçiş (Tg) sıcaklıklarının belirlenmesi için birimatom başına bağlanma enerjisi ve Wendt-Abraham parametresinden yararlanıldı. Ayrıca sıvı fazdan katılaşmaesnasında Fe model sistemde oluşan farklı birim hücre yapılarının yüzdesi Ackland-Jones analiz yöntemikullanılarak belirlendi.
In this study, the liquid Fe model system, which consists of 4000 atoms with molecular dynamic simulationmethod, is cooled under 0 GPa, 5 GPa, 7 GPa pressure values with 1x$10^12$ K / s and 1x$10^13$ K / s cooling rates, andthe different unit cell atomic atomic structure formed by crystal and glass transition temperatures in the structure.clusters were tried to be determined. The Embedded Atom Method, which is based on many body interactions,was used in the calculation of interactions between atoms. It was seen that the pressure increase had an effect onthe formation of crystal and amorphous structures in Fe cooled from the liquid phase and the transitiontemperatures to these structures. Binding energy per unit atom and the Wendt-Abraham parameter were used todetermine the crystal and amorphous phase transition (Tg) temperatures. In addition, the percentage of differentunit cell structures formed in the Fe model system during solidification from the liquid phase was determined usingthe Ackland-Jones analysis method.