تحلیل رفتار مکانیکی-حرارتی نانوسیم طلا به روش دینامیک مولکولی

با رشد و توسعه فزاینده علم و فناور ی نانو، کاربرد نانو سنسورها، سیستم های نانو الکترومکانیکی، سیستم های نانوالکترونیکی و وسایل نانو فتونیکی رو به افزایش است. نانوسیم ها به عنوان یکی از اجزاء کلیدی این سیستم ها نقش قابل توجهی در عملکرد درست آنها دارند. بنابراین شناخت رفتار مکانیکی- حرارتی نانوسیم ها از اهمیت ویژه ای برخوردار است. با توجه به مشکلات اجتناب ناپذیر در انجام آزمایش های تجربی بر روی نانو سیم ها، از جمله نیاز به تجهیزات بسیار دقیق و پیشرفته و همچنین هزینه و زمان زیاد مورد نیاز برای انجام این آزمایش ها، تعدادی از پژوهشگران به مدل سازی و شبیه سازی رفتار نانو سیم ها پرداخته اند. شبیه سازی دینامیک مولکولی یکی از بهترین روش های شناخت خواص نانو سیم ها می باشد که در اغلب شبیه سازی های نانو مقیاس از این روش استفاده می شود. با استفاده از روش های شبیه سازی و مدل سازی می توان خواص نانو سیم ها را با صرف هزینه اندک و زمان بسیار کوتاهی، در مقایسه با روش های تجربی، به انجام رساند. در این مقاله، با هدف شناخت رفتار مکانیکی- حرارتی نانوسیم طلا، تاثیر دما ( 300، 450، 600 و 700 درجه کلوین) و نرخ کرنش (1/s 1082، 1/s 1092 و 1/s 10102) بر خواص مکانیکی نانوسیم از جمله منحنی تنش- کرنش، تنش تسلیم، تنش در لحظه شکست و میزان ازدیاد طول نانوسیم با قطر و طول به ترتیب 3 و 6 نانومتر به روش دینامیک مولکولی با استفاده از روش اتم جایگزین شده (پتانسیل EAM ) بررسی شده است.

Keywords:

نانو سیم , دینامیک مولکولی , منحنی تنش-کرنش , تنش شکست , ازدیاد طول