Пружні властивості Au, Ag і біметалевих Au@Ag нанодротів з моделювання методами молекулярної динаміки

Автори У. Швець , Б. Наталіч, В. Борисюк
Приналежність

Сумський державний університет, вул. Римського-Корсакова, 2, 40007 Суми, Україна

Е-mail v.borisyuk@phe.sumdu.edu.ua
Випуск Том 11, Рік 2019, Номер 4
Дати Одержано 07 травня 2019; у відредагованій формі 02 серпня 2019; опубліковано online 22 серпня 2019
Посилання У. Швець, Б. Наталіч, В. Борисюк, Ж. нано- електрон. фіз. 11 № 4, 04026 (2019)
DOI https://doi.org/10.21272/jnep.11(4).04026
PACS Number(s) 02.70.Ns, 62.25. − g
Ключові слова Молекулярна динаміка (14) , Нанодріт (8) , Ядро-оболонка (2) , Модуль (19) .
Анотація

Наведено результати моделювання механічних властивостей нанодротів золота, срібла та біметалевого Au@Ag зі структурою ядро-оболонка. Досліджено динамічну поведінку зразків під час деформації розтягування в рамках класичної молекулярної динаміки. Взаємодії між атомами в зразках описані за допомогою методу зануреного атому (EAM) та моделі сплаву EAM для взаємодії золото-срібло в структурі ядро-оболонка Au@Ag. Для вивчення механічних властивостей нанодротів до зразків була застосована процедура деформації розтягування. Розтягування зразків реалізувалося шляхом зміщення нерухомих атомів, розташованих у двох зовнішніх атомних шарах на протилежних бічних поверхнях зразків один від одного за постійної швидкості деформації 0.004 пс–1. Температуру зразків підтримували на рівні 300 K упродовж усього часу моделювання, використовуючи термостат Берендсена. У процесі деформації для кожного зразка були розраховані механічні напруження в рамках теореми віріалу та побудовані криві навантажень. Одержані криві навантажень мають типову форму з лінійною ділянкою на початку і подальшою нелінійною частиною, що відповідає пластичній деформації. Модулі Юнга досліджуваних зразків оцінювались шляхом лінійної регресії пружної частини кривих деформаційних напружень. Одержані значення дорівнюють 57.3 ГПа, 80.1 ГПа, 70.9 ГПа для зразків Au@Ag, Au і Ag відповідно. Аналіз знімків атомістичних конфігурацій показує, що розглянуті зразки характеризувалися різним характером розриву.

Перелік посилань