ÖZ
Bu tezde, metal oksit bir malzeme olan TiO2 (titanya)’nın, doğada en yaygın olarak bulunan polymorfları anataz ve rutil yapılarının hacimsel ve bunlara dayanan küresel nanoparçacıkları ile kare kesitli nanotellerinin yapısal ve dinamik özellikleri sıcaklığa bağlı olarak moleküler dinamik simülasyon (MD) yöntemi kullanılarak incelenmiştir.
Hacimsel yapıların simülasyonlarında sabit parçacık sayısı, basınç ve sıcaklıklı (NPT) toplulukları ile tek ve çift fazlı simülasyon tekniği, nanoparçacık simülasyonlarında ise sabit parçacık sayısı, hacim ve sıcaklıklı (NVT) toplulukları ile tek fazlı simülasyon tekniği kullanılmıştır. MD simülasyonlarında atomlar arası etkileşmeleri tanımlamak için Matsui – Akaogi kuvvet alanı potansiyeli kullanılmıştır. Çalışılan tüm sistemlerin erime noktaları, enerji – hacim, enerji – sıcaklık, entalpi – sıcaklık, ısı sığası – sıcaklık, değişim eğrileri, lindemann erime kriteri ve yapısal olarak çiftler dağılım fonksiyonlarının (PDF), difüzyon, gibi sıvı karakteristik özellikleri incelenerek belirlenmiştir.
Hacimsel ve nanoparçacık yapıların erime sıcaklıkları birbirleri ile karşılaştırıldıkların da, hesaplanan erime sıcaklıklarının NP boyutuna bağlı olarak değiştiği gözlenmiştir. NP boyutu artıkça erime sıcaklığı da artmaktadır. Bu değişim çeşitli termodinamik modeller ile karşılaştırılarak incelenmiştir.
Kare kesitli anataz ve rutil nanotellerde telin kesitinin artmasıyla orantılı olarak erime sıcaklığıda artmaktadır. 2.25nm çaplı rutil nanotelin erime sürecini tamamladıktan sonra koparak küresel NP haline geldiği gözlenmiştir.
0 yorum:
Yorum Gönder