Журнал нано- та електронної фізики (Journal of nano- and electronic physics)
Permanent URI for this collectionhttps://devessuir.sumdu.edu.ua/handle/123456789/197
Browse
3 results
Search Results
Item Atomistic Simulation of Ti2C MXene Decoration with Ag Nanoparticles(Sumy State University, 2023) Кравченко, Ярослав Олегович; Кравченко, Ярослав Олегович; Kravchenko, Yaroslav Olehovych; Taran, A.; Швець, Уляна Станіславівна; Швец, Ульяна Станиславовна; Shvets, Uliana Stanislavivna; Kubakh, M.; Борисюк, Вадим Миколайович; Борисюк, Вадим Николаевич; Borysiuk, Vadym MykolaiovychПредставлено комп’ютерну модель, розроблену в рамках методів класичної молекулярної динаміки, для атомістичного моделювання осадження атомів срібла на поверхню двовимірного карбіду титану Ti2C (максену) та росту срібних наночастинок. В запропонованій моделі використовується гібридний міжатомний потенціал, де взаємодія між атомами металу та взаємодія метал-вуглець описується в рамках різних методів. Розроблена модель може бути використана для дослідження аналогічних систем, що складаються з атомів інших металів, а також двовимірних карбідів Ti(n + 1)Cn з n = 2 і 3. Проведені експерименти, що моделюють осадження атомів срібла на поверхню двовимірного карбіду титану Ti2C з трьома різними значеннями площі поверхні росту. Для дослідження особливостей формування наночастинок та процесів росту також розглянуто два випадки взаємодії між Ti2C та атомами срібла з міжатомними силами що відповідають утворенню хімічного зв’язку металевого типу та Ван дер Ваальсовими силами. Розглянуті випадки моделюють осадження на гідрофільну та гідрофобну поверхню відповідно. Показано що у випадку взаємодії підкладка-осаджені атоми гідрофільного типу на поверхні Ti2C максену утворюється тонка плівка срібла, в той час як для гідрофобної взаємодії спостерігається формування окремих наночастинок. Отримано модельний зразок системи зі сформованою наночастинкою срібла на поверхні двовимірного карбіду титану для якого були досліджені сили взаємодії між максеном і наночастинкою. Окрім стаціонарного випадку взаємодія підкладка – НЧ була розглянута також при зовнішньому навантаженні. В останньому випадку були розраховані ефективні сили тертя між наночастинкою та Ti2C при трьох різних значеннях прикладеної зовнішньої сили. Показано що поступальний рух наночастинки по поверхні максену спостерігається лише у випадку максимальної зовнішньої сили.Item Simulation of Fracture Dynamics of Two-dimensional Titanium Carbide Ti2C under Different Types of Tensile Loading(Sumy State University, 2020) Борисюк, Вадим Миколайович; Борисюк, Вадим Николаевич; Borysiuk, Vadym MykolaiovychУ роботі представлені результати комп'ютерного моделювання динаміки розтягнення та руйнування двовимірного (2D) карбіду титану Ti2C при різних процедурах навантаження розтягу. Поведінку зразка було досліджено в рамках методів класичної молекулярної динаміки (МД). В експериментах було розглянуто два різні способи навантаження, а саме осьове зміщення та рівномірне розтягування. Перший спосіб завантаження полягає в послідовному зміщенні атомів, що знаходяться у правому краї зразка вздовж осі x, за умови що атоми в лівому краї тримаються нерухомими. Рівномірний розтяг було реалізовано шляхом поступового зміщення лівої та правої частин зразка в протилежних напрямках. Під час моделювання були побудовані атомістичні конфігурації двовимірного зразка Ti2C при різних значеннях деформації для обох методів навантаження. Як випливає з отриманих даних, різні процедури навантаження призводять до різної динаміки руйнування та утворення тріщин у дослідному зразку. Обчислені атомістичні конфігурації показують, що у разі осьового зміщення руйнування починається з утворення тріщин на бічних краях зразка. Тріщини з'являються вздовж шарів нерухомих атомів як на фіксованому краю, так і на краю, що зміщується. В той час як при рівномірному навантаженні двовимірний зразок Ti2C зазнає рівномірного розтягування до критичного значення деформації, коли починає утворюватися тріщина. Криві навантаження для осьового зміщення та рівномірного розтягування були обчислені за допомогою теореми віріалу. Залежності напружень від деформацій, отримані для різних процедур навантаження зразка, перекриваються в області пружної деформації. Обчислені дані також показують, що пластична деформація та наступні руйнування двовимірного зразка Ti2C відбуваються при деформації ε > 0.04 для обох методів навантаження.Item Elastic Properties of Au, Ag, and Core-shell Au@Ag Nanorods from Molecular Dynamics Simulations(Sumy State University, 2019) Швець, Уляна Станіславівна; Швец, Ульяна Станиславовна; Shvets, Uliana Stanislavivna; Наталіч, Богдан Владиславович; Наталич, Богдан Владиславович; Natalich, Bohdan Vladyslavovych; Борисюк, Вадим Миколайович; Борисюк, Вадим Николаевич; Borysiuk, Vadym MykolaiovychНаведено 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.