نویسندگان

• جمال داودی
• محسن عسگری‌خواه

دانشگاه زنجان

چکیده

در این تحقیق ما با استفاده از روش شبیه‌سازی دینامیک مولکولی وابستگی دمایی خواص مکانیکی و گرمایی فلز کبالت را از دمای 200 کلوین تا دمای ذوب بررسی کرده‌ایم. این شبیه‌سازی در هنگرد NPT انجام شده است. برای محاسبه انرژی برهم‌کنشی و نیروی وارد بر ذرات از پتانسیل کلری_روزاتو استفاده کرده‌ایم. در این شبیه‌سازی دمای سیستم با ترموستات نوز_هوفر و فشار سیستم با باروستات برنسن کنترل می‌شود. با این تکنیک کمیت‌هایی مانند انرژی بستگی، پارامتر نظم، ظرفیت گرمایی ویژه، ضریب انبساط طولی، مدول حجمی و ضرایب کشسانی را برای فلز کبالت در دماهای مختلف به‌دست آورده‌ایم. مقادیر انرژی و پارامتر شبکه محاسبه شده در دما‌های مختلف را با تابعی درجه دوم از دما برازش کرده و با استفاده از آنها ضریب انبساط طولی و ظرفیت گرمایی در فشار ثابت محاسبه شده است. نتایج به‌دست آمده از محاسبات توافق خوبی با مقادیر آزمایشگاهی داشتند.

کلیدواژه‌ها

• فلز کبات
• شبیه‌سازی دینامیک مولکولی
• پتانسیل کلری_روزاتو
• خواص مکانیکی
• خواص گرمایی

عنوان مقاله [English]

Investigation of mechanical and thermal properties of cobalt using a molecular dynamics simulation

نویسندگان [English]

• J Davoodi
• M Asgarikhah

چکیده [English]

The thermal and mechanical properties of pure cobalt were studied by using the molecular dynamics (MD) simulation technique, in the temperature range from 200 K up to melting point. The Cleri-Rosato many-body potential was used as interatomic potential. This MD simulation was employed at the constant pressure, constant temperature (NPT) ensemble. The temperature and pressure of the system were controlled by Nose-Hoover thermostat and Berendsen Barostat, respectively. We computed the variation of the cohesive energy, the order parameter, the bulk modulus, and the elastic stiffness constants at different temperatures for this metal. The thermal expansion coefficient and the isobaric heat capacity were calculated as a function of temperature by fitting the lattice parameter and the cohesive energy to a quadratic polynomial equation, respectively. Our computed results showed a good agreement with the experimental results available.

کلیدواژه‌ها [English]

• cobalt
• molecular dynamics simulation
• Cleri-Rosato potential
• mechanical properties
• thermal properties