Факультет електроніки та інформаційних технологій (ЕлІТ)
Permanent URI for this communityhttps://devessuir.sumdu.edu.ua/handle/123456789/20
Browse
6 results
Search Results
Item Computer Modelling of Metal Nanoparticles Adsorbed on Graphene(G. V. Kurdyumov Institute for Metal Physics of the N.A.S. of Ukraine, 2022) Хоменко, Олексій Віталійович; Хоменко, Алексей Витальевич; Khomenko, Oleksii Vitaliiovych; Бєсєдіна, Антоніна Анатоліївна; Беседина, Антонина Анатольевна; Biesiedina, Antonina Anatoliivna; Хоменко, Катерина Павлівна; Хоменко, Екатерина Павловна; Khomenko, Kateryna Pavlivna; Chernushchenko, R.R.The influence of deposited Al, Pd, Co, Au, Ni atoms on a single-layer graphene substrate is investigated using computer simulations. The computer modelling of spraying nanoparticles on the basis of molecular dynamics method is implemented using the NVIDIA®CUDATM technique. According to the results of model calculations, the general behaviour of the system is investigated. The experiments are performed to study the sputtering of atoms of different metals under different initial conditions of the system. Based on these sprays, the behaviour at the beginning of the interaction of the deposited atoms with the substrate is analysed. The time dependences of the lateral position of nanoparticles’ centre of mass and the substrate force throughout the experiment for different sprayed materials are compared. The behaviour of total and potential energies, temperature and momentum of the system is studied. As shown, there is a jump in total energy and temperature as well as a change in the behaviour of the momentum and the substrate force when carbon atoms of graphene are reached for all depositions.Item Atomistic modeling of formation and friction of materials with nanodimensional surfaces(Ivan Franko National University of Lviv, 2022) Хоменко, Олексій Віталійович; Хоменко, Алексей Витальевич; Khomenko, Oleksii Vitaliiovych; Захаров, Мирослав Владиславович; Захаров, Мирослав Владиславович; Zakharov, Myroslav Vladyslavovych; Gorpinchenko, M.O.The review presents the results of modeling of the solvation of nanoparticles with deep eutectic solvents that act as stabilizers of metal nanoparticles, which provide a new platform for nanoparticle technology. It is calculated that there is a slower dynamics of solvent molecules, i.e., a slowing down of water near solutes. Such water has limited movement and cannot be organized into tetrahedral forms, in contrast to water in volume. Also, the paper describes systematic studies of the adsorption configuration, distribution density and adsorption energy of molecules Н2О, CO2, CH4, N2, C8H18 and fluorocarbons C3F8 and C5F12 on the surface of kaolinite (001). Water adsorption is initiated and occurs due to the growth of clusters around surface groups, which is mainly regulated by the interactions of hydrogen bonds. Further, the paper investigates theoretically physical and mechanical properties of nanoscale systems, in particular, nanotips, amorphous carbon monolayer and nanoparticles. It is shown that the single-layer amorphous carbon is surprisingly stable and is deformed with a high ultimate strength without the propagation of cracks from the point of failure. The sliding on amorphous polyethylene and silicon studied using the method of molecular dynamics is described. The paper also discusses the dependencies of the friction force, acting on nanoparticles, on their velocity and sizes, in particular, the contact area, the structure and the type of the material, as well as on the direction of their shear and temperature. At an angle of rotation $ 45^\circ $, the silicon friction forces reach a minimum value, which can be termed superlubricity. The molecular dynamics modeling of the surface of carbon nanotubes, chitosan, polyvinyl acetate, titanium dioxide, α-quartz and zeolite is described to solve application problems ranging from reaction control to targeted delivery and creation of new drugs. The general principles have been identified that artificial water channels made of carbon nanotubes porins must satisfy, which can serve as a basis for further experiments. The organic modification mainly forms a modifier layer by crosslinking the hydrogen bond with the substrate, the flatness of the modified layer is strongly influenced by the type and concentration of the modifier.Item Atomistic modelling of frictional anisotropy of palladium nanoparticles on graphene(Institute for Condensed Matter Physics of the National Academy of Sciences of Ukraine, 2021) Хоменко, Олексій Віталійович; Хоменко, Алексей Витальевич; Khomenko, Oleksii Vitaliiovych; Захаров, Мирослав Владиславович; Захаров, Мирослав Владиславович; Zakharov, Myroslav VladyslavovychThis article is a continuation of our previous studies of the frictional anisotropy of metal nanoparticles on the surface of a graphene substrate for other temperature conditions. The friction force acting on palladium nanoparticles on a graphene sheet in various lateral directions is investigated using classical molecular dynamics modelling. Anisotropy is studied at high sliding speeds of nanoparticles consisting of 10000 atoms on the surface of graphene. The effect of incommensurability and short-range order of the contact surfaces of nanoparticles, as well as the graphene deformation lead to the absence of an expressed angular dependence of the friction force.Item Atomistic modeling of friction of Cu and Au nanoparticles adsorbed on graphene(Інститут фізики конденсованих систем (ІФКС) НАН України, 2013) Хоменко, Олексій Віталійович; Хоменко, Алексей Витальевич; Khomenko, Oleksii Vitaliiovych; Проданов, Микола Вікторович; Проданов, Николай Викторович; Prodanov, Mykola Viktorovich; Перссон, Б.Н.Й.; Перссон, Б.Н.Й.; Persson, B.N.J.Методом класичної молекулярної динаміки вивчено тертя Cu і Au нанокластерів, адсорбованих на графені. Міжатомна взаємодія атомів металу в НЧ описується методом зануреного атому, ковалентні зв’язки в графені представлені гармонічним потенціалом. Сили між атомами металу і вуглецю отримуються з потенціалу Леннарда-Джонса. Розглядаються нанокластери, що містять від 5000 до 30000 атомів. У моделюваннях вимірюється широкий спектр параметрів системи: повний імпульс, повна та потенційна енергії, температура, сила тертя, що діє на НЧ. Також отримано залежності середнього за часом значення сили тертя від площі контакту НЧ. Залежності сили тертя від латеральної компоненти положення центру мас для всіх мідних НЧ має пилкоподібну форму. Для золотих наночастинок спостерігаються залежності двох типів: неоднорідна і пилкоподібна. Причому піки залежностей останнього типу мають тонку структуру, тобто складаються з декількох піків, на відміну від Cu, де мають місце чітко виражені одиночні піки. Проведено аналіз вказаної поведінки з точки зору структурних особливостей нанокластерів. При цитуванні документа, використовуйте посилання http://essuir.sumdu.edu.ua/handle/123456789/33978Item Computational investigation of the temperature influence on the cleavage of a graphite surface(2010) Хоменко, Олексій Віталійович; Хоменко, Алексей Витальевич; Khomenko, Oleksii Vitaliiovych; Prodanov, N.V.Mechanical exfoliation of a graphite surface with an adhesive nanoasperity is studied under different temperatures ranging from 298 K to 2 K using classical molecular dynamics. Two types of the interlayer interaction are investigated. For a pairwise Lennard-Jones potential the complete removal of the upper graphene layer during the retraction of the nanoasperity occurs in the whole range of the temperatures considered. The results obtained using registry dependent potential, which takes into account electronic delocalization contribution besides the van der Waals one, exhibit more pronounced temperature dependence. In this case the exfoliation takes place for temperatures higher than 16 K, but beginning from 8 K down to 2 K the system behavior manifests qualitative changes with the absence of cleavage of the sample. Analytical estimates combined with the results of the simulations reveal that the contribution of the overlap of pi orbitals of carbon atoms plays an important role in the exfoliation of graphite. When you are citing the document, use the following link http://essuir.sumdu.edu.ua/handle/123456789/18085Item Molecular dynamics of graphene preparation by mechanical exfoliation of a graphite surface(STC "Institute for Single Crystals", 2010) Хоменко, Олексій Віталійович; Хоменко, Алексей Витальевич; Khomenko, Oleksii Vitaliiovych; Prodanov, N.V.Класична молекулярна динаміка використана для дослідження фізичних процесів, які мають місце при наближенні до графітового зразку і відведенні від нього жорсткого адгезивного нановиступу кристалічної поверхні. Розглянуто нановиступи з двома різними сталими решітки. Поведінка системи вивчена в умовах декількох значень величини взаємодії суміжних матеріалів і швидкості руху нановиступу. Визначено енергії взаємодії виступ – зразок, достатні для мікромеханічного розколювання поверхні графіту, у результаті якого утворюється шар графену, прикріплений до нановиступу. При цитуванні документа, використовуйте посилання http://essuir.sumdu.edu.ua/handle/123456789/18079