نویسندگان

چکیده

  با استفاده از روش مونت ـ کارلو سطح (100) شبکه مکعبی مرکز سطحی فلزات طلا و پلاتین شبیه سازی شده است. معادله پتانسیلی که برای توصیف رفتار اتمهای تشکیل دهنده این سطوح مورد استفاده قرار گرفته, پتانسیل ساتن و چن است. این تابع پتانسیل اختصاصاً برای سیستمهای متشکل از هسته­های غوطه­ور در دریای الکترونی طراحی شده است که در آن انرژی پتانسیل هر اتم به چگالی الکترونی محیطی بستگی دارد که در آن قرار گرفته است. همین بستگی, این معادله را در زمره پتانسیلهای بس ذره­ای قرار می­دهد.   با افزایش دما, اتمهای سازنده سطح به موقعیتهای خالی روی سطح منتقل می­شوند. این جابه­جاییها منجر به افزایش تعداد ناراستیها, افزایش سطح شبکه و تغییر عدد کوئوردینانسیون می­شود. در هر انتقال, فقط یک گام, یعنی انتقال به نزدیکترین موقعیت خالی مجاور مجاز است و همین باعث می­شود که سیستم در یک حالت جدید انرژی قرار بگیرد. حرکتهای اولیه منجر به افت و خیزهای شدیدی در انرژی سیستم می­شود ولی با گذشت مدت زمان نسبتاً طولانی, یعنی هنگامی که تعداد گامها از مرتبه چند صدهزار شود, تغییرات انرژی سیستم به ازای یک گام خیلی جزئی خواهد شد و با تقریب بسیار خوبی می­توان از افت و خیز در انرژی چشم پوشید و آرایش حاصل را به عنوان حالت پایدار سیستم در دمای مورد بررسی در نظر گرفت. در این محاسبات, برهم کنش هر ذره با اولین و دومین همسایه نزدیک آن در نظر گرفته می­شود و انتقالهایی پذیرفته می­شوند که انرژی آنها با توجه به ضریب بولتزمن مناسب باشد. در نهایت اندازه سطح را به صورت تابعی از دما به دست آوردیم. نتایج محاسبات نشان می­دهند که وقتی قسمتی از سطح از اتم خالی می­شود, سایر انتقالها عمدتاً طوری صورت می­گیرند که اندازه این حفره بزرگ شود. جهت حصول اطمینان از صحت عملیات شبیه سازی, از معادله شوتکی استفاده شد؛ به این ترتیب که خطی بودن لگاریتم طبیعی نسبت تعداد نقصهای ایجاد شده به کل تعداد اتمها بر حسب معکوس دما مورد تأیید قرار گرفت.

عنوان مقاله [English]

Monte Carlo Simulation of the (100) Surface of the fcc Lattice of Platinum and Gold

نویسندگان [English]

  • G. A. Parsafar
  • K. K. Darani

چکیده [English]

  In this work, the (100) surface of Au and Pts face centered cubic lattice, has been simulated in Monte-Carlo method, using a 486-DX2 computer. The potential equation that was used for the interaction among atoms in the metal surfaces is called Sutton and Chen potential. This potential is introduced for the interaction of floating nuclei in the electron sea, and attractive term is a many body potential.   Surface atoms are allowed to move to their adjacent unoccupied sites. These movements occur when temperature increases by which surface configuration, coordination number and the solid surface will be changed. In primary movements, we have large flactuations for the energy, but when the number of movements become large enough (order of hunders of thouands), we may ignore the small energy flactuation and therefore stable configuration can obtained.   In this calculation, we have taken into account the interaction between any particle with its first and second neighbouring atoms. Probability of acceptance of any movement is equal to the Boltzman factor. Finally, an equation, that is temperature dependency of surface magnitude, was abtained.

تحت نظارت وف بومی