شبیه سازی دینامیک مولکولی اثر عیوب نقطه ای بر رفتار کششی نانوسیم اکسید روی

هدف از پژوهش حاضر، بررسی تاثیر وجود عیوب نقطه ای بر رفتار مکانیکی نانوسیم اکسید روی، تحت تنش کششی تک محوری است. به این منظور 4 نانوسیم در دو اندازه ی سطح مقطع مختلف با کمک LAMMPS شبیه سازی شد. مشخص شد که با کاهش سطح مقطع، مدول الاستیک، تنش تسلیم و UTS در نانوسیم اکسید روی افزایش می یابد. همچنین با کاهش سطح مقطع میزان کرنش تا گردنی شدن افزایش می یابد درحالیکه میزان کرنش تا ایجاد گردنی تک اتمی کاهش می یابد. با ایجاد یک جای خالی، تنش تسلیم در نانوسیم نوع اول سطح مقطع بزرگ تر( و نوع دوم )سطح مقطع کوچک تر ثابت ماند، مدول الاستیک در نانوسیم نوع اول ثابت ماند ولی در نانوسیم نوع دوم کاهش پیدا کرد و استحکام کششی نهایی UTS به ترتیب در نانوسیم نوع اول و دوم به میزان 8 و 33 درصد افزایش یافت. همچنین مشخص شد که کرنش شکست در نانوسیم نوع دوم دارای عیب، کم تر از نانوسیم بدون عیب است و در آن برخلاف نانوسیم بدون عیب، استحاله به فاز آمورف اتفاق نمی افتد. در نانوسیم های دارای عیب، میزان کرنش از زمان آغاز تا پایان استحاله، از فاز ورتزیت به فاز BCT-4 ، کم تر از نانوسیم بدون عیب است.

Keywords:

نانوسیم , اکسید روی , شبیه سازی دینامیک مولکولی , خواص مکانیکی , عیوب نقطه ای