در این تحقیق، فرایند تشکیل ساختار شیشه ای و کریستالی فلزات خالص ag، au، آلیاژهای منظم ag3au، au3ag و آلیاژهای نامنظم ag-x%au را در مقیاس نانو و ماکرو بررسی کردیم. خواص گرمایی نظیر دمای انجماد، انرژی بستگی، گرمای نهان انجماد، دمای ذوب، چگالی، ظرفیت گرمایی ویژه و ضریب انبساط طولی را در هنگردهای nvt و npt در مقیاس نانو و ماکرو توسط روش شبیه سازی دینامیک مولکولی محاسبه کردیم. برای مطالعه ی گذار فاز و خواص گرمایی ساختارها از پتانسیل ساتن- چن کوانتومی استفاده کردیم. انجماد فلزات خالص ag، au و آلیاژهای ag-x%au را به ازای آهنگ های مختلف سردکردن بررسی کردیم. نتایج شبیه سازی نشان داد که مقدار سرعت سرد کردن روی تشکیل ساختار شیشه ای و کریستالی فلزات خالص و آلیاژهای دوتایی فرض شده در این کار، تأثیر دارد، به طوری که تشکیل ساختارهای شیشه ای و کریستالی به ترتیب به ازای سرعت های سرد کردن سریع و آهسته رخ می دهند. همچنین دمای انجماد با کاهش اندازه ی نانوساختار کاهش می یابد. نتایج بدست آمده با داده های تجربی قابل دسترس مطابقت دارند.

دراین کار پژوهشی از روش شبیه سازی دینامیک مولکولی استفاده کردیم. از تابع پتانسیل کوانتوم ساتن-چن استفاده کردیم.برای ثابت نگه داشتن تعداد ذرات ازشرایط مرزی دوره ای استفاده کردیم.نتایج حاصل از شبیه سازی نشان می دهد که خواص مکانیکی نانوسیمpdcu با آلیاژpdcu متفاوت است و با تغییر ابعاد نمونه تغییر کرده و در نهایت به یک مقدار ثابت با توجه به ابعاد ماکروسکوپیک نمونه میل می کندکه این تغییرات خواص مکانیکی با ابعاد نمونه ناشی از خاصیت نانوذره ای مواد است.

در این پایان نامه رشد بلور نانوسیم آلومینیوم با استفاده از شبیه سازی کامپیوتری دینامیک مولکولی در جهت] 001[ بلوری بررسی شده است. شبیه سازی برای 2300 ذره انجام شده، از پتانسیل برهمکنش کلری-رزوتا برای برهمکنش بین ذرات استفاده شده است. شرط مرزی دوره ای در جهتz اعمال شده و برای حل معادلات حرکت از الگوریتم سرعت ورله استفاده شده است. در این شبیه-سازی که غیرتعادلی می باشد یک گرادیان دمایی به سیستم وارد می شود پس از 200000 گام زمانی که سیستم به حالت پایداری رسید منبع گرما حرکت داده شده و پارامترهای دلخواه شامل پهنای فصل مشترک جامد-مایع، انرژی، پارامترنظم، دمای ذوب، دمای انجماد وچگالی اندازه گیری می شوند. نتایج بدست آمده از شبیه سازی نشان می دهند که با افزایش گرادیان دما پهنای فصل مشترک جامد-مایع کاهش یافته ولی از سرعت حرکت منبع گرما مستقل می-باشد. و نیز ماکزیمم سرعت رشد برای گرادیان های مختلف دما و تغییرات دمای ذوب و دمای انجماد با تغییرات سرعت منبع گرما بدست آمده است.

در این پایان نامه، درهمتنیدگی بین یک سیستم نقطه کوانتومی دوگانه(مولکول نقطه کوانتومی) و میدان مورد مطالعه قرار گرفته است. از آنتروپی ون نیومن به عنوان ابزاری برای بررسی درهمتنیدگی بین اتم و میدان استفاده شده و تاثیر پارامترهای مختلف، نظیر تونل زنی(که توسط تغییر ولتاژ ایجاد می شود)، شدت میدان و نسبت دو گسیل خودبخودی بر رفتار درجه درهمتنیدگی سیستم بررسی شده اشت.با تغییر هر یک از این پارامترها، درهمتنیدگی سیستم دستخوش تغییر می شود، به طوریکه با تغییر پارامتر تونل زنی توسط تغییر ولتاژ اعمالی، آنتروپی تغییر یافته سیستم نقطه کوانتومی و درنتیجه درهمتنیدگی دستخوش تغییر می شوند. کنترل خواص اپتیکی سیستم نظیر جذب، پاشندگی و سرعت گروه نیز توسط دامنه و فاز مورد بررسی قرار گرفته است. با اعمال یک میدان دمشی و یک میدان کاوشگر به سیستم نقطه کوانتومی، ویژگی های جذب و پاشندگی سیستم وابسته به فاز خواهند بود، بنابراین خصوصیات اپتیکی سیستم را در حضور پارامتر تونل زنی توسط دامنه و فاز میدان های اعمالی می توان کنترل کرد.

در دهه های اخیر، تحقیقات فراوانی روی خواص ساختارهای کربنی انجام شده است و در این میان، نانولوله های کربنی و صفحات گرافنی به دلیل دارا بودن خواص گرمایی، مکانیکی و الکتریکی ویژه ، توجه ویژه ای را در بین پژوهشگران حوزه ی نانو به خود جلب کرده اند. فهم چگونگی گذار فاز نانولوله های کربنی تک دیواره، برای کاربرد آن ها در محیط های با دمای بالا، بسیار مهم می باشد. از آن جا که این مواد دارای دمای ذوب بسیار بالایی می باشند، بررسی دقیق چگونگی تغییرات دمای ذوب نانولوله های تک دیواره با هندسه و شعاع آن در آزمایشات تجربی بسیار مشکل است و به همین دلیل روش های عددی در این زمینه دارای برتری می باشند. ما در بخشی از این پاین نامه با استفاده از تکنیک شبیه سازی دینامیک مولکولی، به بررسی چگونگی این تغییرات پرداخته ایم. هم چنین یکی از مهم ترین کاربردهای نانولوله های کربنی، استفاده از آن ها برای ذخیره سازی گاز هیدروژن و استفاده از آن در پیل های سوختی می باشد. هیدروژن به خاطر تجدید پذیری و اثر محیطی کم، یکی از پاک ترین و جذاب ترین حامل های انرژی می باشد، اما یک مشکل ذاتی این حامل این است که دارای چگالی انرژی کمی است و روش های موجود برای ذخیره سازی این حامل انرژی، تا کنون نتوانسته است با استانداردهای مورد نظر هم خوانی پیدا کند و در نتیجه هم چنان برای طراحی جاذب های با بازدهی بالا احساس نیاز زیادی می شود. پیش بینی شده است نانو لوله های کربنی دارای پتانسیل زیادی برای ذخیره گاز هیدروزن باشند. لذا در قسمت دیگری از این پایان نامه به بررسی اثر شعاع نانولوله های-کربنی تک دیواره بر ذخیره سازی گاز هیدروژن در آرایه ای از این نانولوله ها پرداخته ایم. حوزه ی دیگری از علوم وفناوری نانو که در آن نانولوله های کربنی و هم چنین صفحات گرافنی مورد مطالعه قرار گرفته اند، حوزه ی نانوسیالات می باشد. نانوسیالات که در دهه ی اخیر به عنوان شاخه ای از علوم و فناوری نانو در حال ظهور کردن است، به مطالعه ی رفتار سیالات در کانال های محدود نانومتری می پردازد. از آن جا که اکثر مطالعاتی که تا کنون در این حوزه انجام شده است روی مطالعه ی رفتار سیال در نانولوله ها متمرکز شده اند، ما در این پایان نامه به مطالعه ی رفتار سیال محدود بین صفحات گرافنی پرداخته ایم. آرایش این پایان نامه بدین صورت می باشد که در فصل اول اصول و مبانی شبیه سازی دینامیک-مولکولی توضیح داده می شود. در فصل دوم انواع ساختارهای کربنی و به ویژه نانولوله های کربنی مورد بحث قرار خواهند گرفت. در فصل سه، توضیحات جامعی در مورد چگونگی رفتار سیالات ساده (مانند هیدروژن و آرگون) در نانوکانال ها داده خواهد شد و در فصل آخر نیز نتایج شبیه سازی هایی که پیش از این به آن ها اشاره شد ارائه می شوند.

دراین پایان نامه با استفاده از تکنیک شبیه سازی دینامیک مولکولی تعادلی خواص گرمایی و مکانیکی نانوسیم روی مطالعه شده است، این شبیه سازی در هنگرد npt انجام شده و از پتانسیل کلری-روزاتو برای انجام شبیه سازی استفاده شده است. با به دست آوردن نتایج حاصل از شبیه سازی دینامیک مولکولی بر روی عنصر zn متوجه این نکته شدیم که عنصر zn به علت ویژگی ساختاری اندکی متفاوت با ساختار hcp توسط پتانسیل های موجود قابل شبیه سازی نمی باشد. با بررسی پتانسیل کلری-روزاتو که پتانسیل خوبی برای شبیه سازی بر روی عناصر hcp می باشد، متوجه تغییر در ساختار zn شده و برای کسب اطمینان از درستی این پتانسیل را بر عناصر گوناگونی امتحان کردیم. برای تمام عناصر جواب مطلوبی داد بجز zn, cd که هر دوی این دو عنصر دارای اندکی انحراف از ساختار hcp ایدئال می باشند. در یک جمع بندی می توان گفت که با استفاده از تکنیک شبیه سازی دینامیک مولکولی می توان خواص گرمایی و مکانیکی مواد را محاسبه کرد و نتایج حاصل از شبیه سازی نشان می دهند که قطر نانوسیم بر خواص مکانیکی تاثیر داشته و با افزایش قطر نانوسیم مدول حجمی و ضرایب کشسانی به صورت غیر خطی افزایش یافته به یک مقدار ثابت میل می کنند که از ویژگی های سیستم های نانوسکوپیک است. بنابراین بر خلاف سیستم های بزرگ که اندازه سیم بر خواص مکانیکی تاثیر ندارد در مقیاس نانو ویژگی های مکانیکی نانوسیم به اندازه وابسته بوده و بایستی در کاربرد نانوسیم ها در صنایع مد نظر قرار گیرد.

در این پایان نامه، با استفاده از تکنیک شبیه سازی دینامیک مولکولی (md) به مطالعه، استخراج و مقایسه خواص مکانیکی آلیاژهای pd-rh در دو حالت نانوسیم و بزرگ مقیاس، این فلزات پرداخته می شود. خواص مکانیکی این دو فلز، در حالتهای خالص و آلیاژی با درصدهای مختلف محاسبه شده است. پتانسیل مورد استفاده، پتانسیل ساتن چن می باشد. الگوریتم نوزه هوفر دما را ثابت نگه داشته و تعداد ذرات نیز با استفاده از شرایط مرزی دوره ای، در کل مراحل شبیه سازی بدون تغییر باقی مانده است. هنگرد انتخابی هنگرد همدما-هم فشار npt است. پس از استخراج نتایج در حالت ماکرو و درصدهای آلیاژی مختلف، با اعمال شرایط لازمه سیستم به نانو سیم تبدیل گشته و نتایج جدید استخراج می شود. نتایج نشان می دهد که ضرایب الاستیک و مدول حجمی و مدول یانگ و مدول برشی و سایر ضرایب و مدول های مورد مطالعه در این پروژه، در حالت نانو و ماکرو، نسبت به هم متفاوتند. هم چنین در مقیاس ماکرو نتایج، حاکی از تغییر ضرایب الاستیک و مدول های حجمی و یانگ با تغییر دماست، بگونه ایکه با افزایش دما در حالت ماکرو این کمیت ها کاهش می یابند. تغییرات کمیات ذکر شده با افزایش قطر نانوسیم در مقیاس نانو نیز مطالعه گشته است. این مطالعات نشان می دهد، با افزایش قطر ضرایب الاستیک افزایش می یابند تا در قطری خاص، مقادیر این ضرایب به مقدار ماکرو آنها نزدیک می شود که پس از آن، افزایش قطر در مقدار ضرایب بی تاثیر خواهد بود. به عبارتی دیگر نتایج شبیه سازی ها نشان می دهند، خواص مکانیکی نانوسیم ها به شدت به قطرشان وابسته بوده و بایستی در محل کاربردشان، این وابستگی مورد توجه صنایع مربوطه باشد.

در این کار پژوهشی به بررسی مکانیزم رشد بلور و محاسبه فصل مشترک جامد-مایع فلز منیزیم که دارای ساختار hcp است پرداختیم. این مطالعه با تکنیک شبیه سازی دینامیک مولکولی غیر تعادلی در حالت پایدار و در جهت]100 [ بلوری و با استفاده از پتانسیل بر هم کنشی cleri-rosato انجام شده است. نمودارهای انرژی، دما، پارامتر نظم و فشار سیستم گزارش شده و با استفاده از مشتق انرژی و پارامتر نظم نسبت به مولفه z توانستیم پهنای فصل مشترک جامد-مایع را دقیقا مشخص کنیم. نتایج شبیه سازی نشان می دهد که گرادیان دمای اعمالی در جامد بر پهنای فصل مشترک جامد-مایع تاثیر دارد و با افزایش گرادیان دما، فصل مشترک جامد- مایع پهن تر می شود و همچنین با کاهش سرعت منبع گرم دمای ذوب کاهش یافته ودمای انجماد افزایش می یابد.

در این پایان نامه خواص گرمایی نانو سیم پالادیم-رودیم با استفاده از شبیه سازی دینامیک مولکولی در هنگرد هم دما-هم فشار (npt) مورد مطالعه قرار می گیرد. کد این برنامه به زبان فرترن نوشته شده است. در این کار پژوهشی از پتانسیل کوانتوم ساتن- چن به عنوان پتانسیل برهم کنشی بین اتم ها استفاده شده است. با توجه به ساختار بلوری فلزات خالص و نمودار فازی آلیاژ مورد نظر با درصد وزنی مشخص در ابعاد ماکروسکوپیک، آرایش اولیه ی بلورها با قرار دادن n=4n^3,(n=1,2,3,…) اتم که روی شبکه ی fcc چیده شده اند، ایجاد می شود. تعداد ذرات با توجه به شرایط مرزی دوره ای ثابت می ماند. برای کنترل دما از ترموستات نوز-هوور و برای کنترل فشار از باروستات برنسن (berendsen) استفاده می شود. در ابتدای شبیه سازی به ذرات به صورت کاتوره ای سرعت هایی در بازه ی [-0.5,0.5] نسبت می دهیم. این سرعت ها در اثر برخورد های اتمی در نهایت از توزیع ماکسول- بولتزمن پیروی می کنند. در طی شبیه سازی مرکز جرم سیستم همواره در حالت سکون باقی می ماند (پایستگی اندازه حرکت)، معادلات حرکت با استفاده از الگوریتم سرعت ورله حل می شود. گام زمانی شبیه-سازی در مقیاس ماکرو 8/7 و در مقیاس نانو 007/0 فمتوثانیه است. در پایان تاثیر فشار و نقص نقطه ای بر خواص گرمایی مورد بررسی قرار می گیرد.

هدف از اجرای این طرح پژوهشی، بررسی ویژگی های حرارتی، رفتارهای تعادلی، و فازی آلیاژی متشکل از عناصر طلا و قلع به شیوه ی شبیه سازی دینامیک مولکولیست. پتانسیل برگزیده شده برای این شبیه سازی، پتانسیل دو و سه جسمی murrell – mottram است. این بررسی ها در غالب هنگرد nvt برای آلیاژ sn-%6au(درصد وزنی) و عناصر خالص تشکیل دهنده ی آن صورت پذیرفت. انرژی های جنبشی، پتانسیل، چگالی و ثابت شبکه ای که در آن سیستم به تعادل می رسد ومحیای مطالعات فیزیکی می شود را سنجیدیم. پس از کسب اطمینان از انطباق ویژگی های تعادلی با شرایط آزمایشگاهی این عناصر، به بررسی رفتارهای گرمایی آنها پرداختیم. دمای ذوب، ضریب انبساط طولی وحجمی و نیز ظرفیت گرمایی هریک از آنها در حجم و فشار ثابت محاسبه گردید. این پردازش با استفاده از تغییرات رفتاری انرژی و ثابت شبکه بر حسب دما انجام گرفت. در پایان، با اعمال تغییراتی در کد کامپیوتری، این آلیاژ را در مقیاس نانو مطالعه کرده و خواص گرمایی آلیاژ sn-%6au را در مقیاس نانو محاسبه نمودیم.

هدف این پژوهش هحاسبه ی خواص گرمایی آلیاژ al-mg در مقیاس نانو و ماکرو بود. تکنیک شبیه سازی دینامیک مولکولی برای محاسبه ی انرژی همدوسی، ضریب انبساط حرارتی، دمای ذوب و ظرفیت گرمایی ویژه در آنسامبل دما و فشار ثابت استفاده شده است. برهم کنش میان اتم ها هم اندازه با انرژی همدوسی در سیستم آلیاژ نمونه بوسیله ی مقیاس بندی سرعت و باروستات برنسن کنترل شد. اثر اندازه آلیاژ روی خواص گرمایی مطالعه شده است. نتایج حاصله نشان می دهد که دمای ذوب و ظرفیت گرمایی ویژه در مقیاس نانو کاهش می یابند، در مقابل انرژی همدوسی و ضریب انبساط حرارتی افزایش می یابند. بعلاوه اثر غلظت منیزیم روی خواص گرمایی آلیاژ در مقیاس نانو و ماکرو بررسی شده است. نتایج ما در توافق قابل قبولی با داده های تجربی که در دسترسند، می باشد.

روش شبیهسازی دینامیک مولکولی دراین کار پژوهشی برای برسی خواص گرمایی آلیاژ نامنظم pt-x%ni (x درصد) در بازه ی دمایی 50 کلوین تا نقطه ذوب بکار گرفته شد. برای محاسبه انرژی برهمکنشی و نیروی وارد بر ذرات پلاتین و نیکل از پتانسیل ساتن- چن کوانتومی استفاده کرده ایم. با این تکنیک تغییرات دمای ذوب آلیاژ با تغییر درصد اتمهای نیکل بررسی شد. ع?وه بر آن، کمیتهای انرژی بستگی، گرمای نهان ذوب، ضریب انبساط حجمی، ظرفیت گرمایی ویژه و پارامتر نظم برای آلیاژهای نامنظم pt-x%ni با درصدهای مختلف نیکل در دماهای مختلف محاسبه گردید. نتایج حاصل از شبیهسازی با نتایج تجربی قابل دسترس توافق خوبی دارند که دلیل بر دقیق بودن ?نتایج شبیهسازی است.

در این پایان نامه، با استفاده از تکنیک شبیه سازی دینامیک مولکولی، خواص گرمایی(رسانندگی گرمایی) آلومینیم در مقیاس ماکرو و نانوسیم آلومینیم مطالعه شده است. در شبیه سازی ها زبان برنامه نویسی فرترن استفاده شد و شبیه سازی ها در هر دو هنگرد npt و nvt انجام شده است. از پتانسیل بس ذره ای ساتن-چن برای محاسبه ی انرژی و نیرو استفاده شده است. برای کنترل دما و فشار، به ترتیب از ترموستات نوز-هوور و باروستات برنسن استفاده شد. معادلات حرکت با استفاده از الگوریتم ورله سرعتی حل می شوند. خواص گرمایی آلومینیم خالص و آلومینیم با نقص خطی در مقیاس ماکرو بررسی شد. نتایج ما نشان می دهد که نقطه ذوب و ظرفیت گرمایی آلومینیم با نقص خطی نسبت به آلومینیم خالص کاهش می یابد. هم چنین با استفاده از روش گرین-کوبو رسانندگی گرمایی آلومینیم در مقیاس ماکرو و نانوسیم آلومینیم را محاسبه کردیم. علاوه بر این، تأثیر افزایش شعاع نانوسیم و تهی جا را بر مقدار رسانندگی گرمایی مطالعه کردیم. طی این مطالعه رسانندگی گرمایی نانوسیم با افزایش شعاع افزایش یافت و با افزایش تهیجا(نقص نقطه ای) کاهش پیدا کرد.

هدف از اجرای این پژوهش، بررسی ویژگی های حرارتی، رفتارهای تعادلی و فازی فلزات خالص طلا و نیکل و همچنین آلیاژ au-ni در مقیاس نانو و ماکرو به روش شبیه سازی دینامیک مولکولی است. پتانسیل برگزیده برای این شبیه سازی پتانسیل ساتن-چن کوانتومی است. خواص ترمودینامیکی از جمله دمای ذوب، انرژی همدوسی، ضریب انبساط طولی و حجمی‏، گرمای نهان و ظرفیت گرمایی ویژه در هنگرد npt محاسبه گردیده است. اثر فشار و دما بر خواص گرمایی نانوسیم au3ni مورد بررسی قرار گرفت. نتایج بدست آمده نشان داد که‎‎‎‎‎ ظرفیت گرمایی ویژه و ضریب انبساط حجمی با افزایش فشار کاهش می یابند و این در حالی است که با افزایش فشار، دمای ذوب افزایش می یابد. نتایج حاصل از شبیه سازی نشان می دهد که دمای ذوب (tm(r نانوسیم به قطر آن بستگی دارد بطوری که متناسب با معکوس شعاع سیم به صورت tm (r)/tmb(r) =1-c/r است و همچنین نشان دادیم که گرمای نهان نانوسیم نیز از رابطه ی مشابه ای تبعیت می کند. علاوه بر این‏، بر اساس محاسبات تحلیلی ما پیش بینی کردیم که رابطه ی بین انرژی همدوسی توده (eb)و‎ نانوسیم ‎(ew) ‎‎ تابعی از قطر نانوسیم است (ew/ eb=1-2d/3d)، و در انتها با اعمال تنش های مختلف بر نانوسیم au3ni مشاهده شد که با افزایش تنش دمای ذوب نانوسیم کاهش می یابد.‎

در این پایان نامه تأثیر ناراستی خطی بر خواص گرمایی نانو ذرات نقره بررسی شده است. برای انجام این کار از تکنیک شبیه سازی دینامیک مولکولی استفاده شده است. پتانسیل بر هم کنشی بین اتم های نقره پتانسیل بس ذره ای ساتن-چن کوانتومی انتخاب شده است. در ابتدا خواص گرمایی نقره را در مقیاس ماکرو بدست آوردیم سپس با وارد کردن اثرات سطحی نانو ذرات نقره را شبیه سازی کرده ایم و خواص گرمایی نقره را در دو مقیاس ماکرو و نانو با هم مقایسه کردیم نتایج حاصل از شبیه سازی نشان داد که انرژی بستگی در مقیاس نانو بیشتر از انرژی بستگی در مقیاس ماکرو و دمای ذوب کمتر از مقیاس ماکرو است. سپس با وارد کردن نقص خطی در مقیاس ماکرو و نانو نشان دادیم که نقص خطی باعث افزایش انرژی بستگی در مقیاس نانو و ماکرو و کاهش دمای ذوب در مقیاس ماکرو می شود. و با افزایش چگالی نقص دمای ذوب کاهش و انرژی بستگی افزایش پیدا می کند.

در پژوهش حاضر هدف تولید و شبیه سازی ترکیب بین فلزی نانوساختار ni3al و بررسی خواص بلوری و گرمایی آن است. بدین منظور ترکیب بین فلزی نانوساختار ni3al با عملیات آلیاژسازی مکانیکی با استفاده از آسیاب سیاره ای فرآوری شد. ترکیب به دست آمده توسط پراش اشعه ی ایکس و میکروسکوپ الکترونی انتقالی مورد بررسی قرار گرفت. الگوهای پراش اشعه ی ایکس تشکیل ترکیب بین فلزی نانوساختار ni3al را تایید می کند. جهت بررسی خواص حرارتی پودر به دست آمده تحت آنالیز حرارتی افتراقی قرار گرفت و خواص حرارتی آن بررسی شد. همچنین ترکیب ni3al در دو مقیاس بزرگ (میکرون) و ریز (نانو) با روش دینامیک مولکولی شبیه سازی شد. در محاسبه ی برهم کنش های بین اتمی ترکیب ni3al از تابع پتانسیل ساتن-چن کوانتومی استفاده شد. به این ترتیب خواص بلوری و حرارتی ترکیب مورد نظر محاسبه شد. نتایج به دست آمده از شبیه سازی دینامیک مولکولی و آنالیزهای تجربی با هم مقایسه شدند.

هدف اصلی از این پژوهش بررسی پارامترهای موثر بر پخش نانو قطره نقره بر روی سطح مس با روش شبیه سازی دینامیک مولکولی است. ا ین شبیه سازی در هنگرد کانونیک (npt) انجام شده است. در این شبیه سازی از پتانسیل مورس و پتانسیل ساتن-چن کوانتومی استفاده شده است و برای حل معادلات دیفرانسیل جفت شده بین ذرات و محاسبه مسیرهای فاز از روش سرعت ورله استفاده کرده ایم. با تغییر تعداد اتم های نانو قطره نقره، اثر شعاع در تَرشدگی و زاویه تماس بین نانو قطره نقره با سطح جامد مس محاسبه شده است. با تغییر آهنگ کاهش دمای نانو قطره در هنگام پخش، مشاهده کردیم که هر چه آهنگ سرد شدن کمتر باشد، زاویه تماس کم تر شده و نانو قطره نقره بهتر بر روی سطح مس پخش می شود. و همچنین با تغییر دمای اولیه نانو قطره مشاهده کردیم که افزایش دمای اولیه سبب کاهش زاویه تماس که معیاری از ترشدگی سطح و قدرت پیوند است، می شود.

در این پایان نامه تاثیر تنش برخواص گرمایی نانوسیم مس با استفاده از تکنیک شبیه سازی دینامیک مولکولی که از بین روش های دیگر محاسباتی برگزیده شده انجام شده است.برای انجام این پروژه از زبان برنامه نویسی فرترن استفاده شده است.ساختار نانوسیم شبیه سازی شده وپتانسیل ساتن-چن کوانتومی به ذرات اعمال گردیده است.. پس از محاسبه خواص گرمایی نانوسیم آن را تحت تنش های کششی متفاوت قرار داده و اثرات آن را مورد بررسی قرار دادیم. در این پایان نامه هم چنین تأثیر قطر بر خواص گرمایی نانوسیم نیز مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج حاصل از شبیه-سازی نشان می دهد که دمای ذوب وظرفیت گرمایی ویژه درفشار ثابت سیستم شبیه-سازی شده درحالت ماکرو نزدیک داده های تجربی می باشد هم چنین انرژی بستگی ،دمای ذوب ،ظرفیت گرمایی ویژه در فشار ثابت وضریب انبساط خطی در حالت نانو نسبت به ماکرو کاهش وگرمای نهان ذوب افزایش می یابد.با افزایش قطر نانوسیم انرژی بستگی ودمای ذوب افزایش می یابد.با وارد کردن تنش به نانوسیم انرژی بستگی ودمای ذوب سامانه کاهش می یابد.

تولید انبوه گرافین با کیفیت مطلوب یکی از چالش های پیش رو در تحقیقات اخیر است. یکی از روش های موفق تولید گرافین، روش رسوب بخار شیمیایی می باشد. در این روش گاز هیدروکربنی در فشار خیلی پایین (‎‎10‎^{-5}‎‎ ‎ تور) و دمای ‎800‎ تا ‎1000‎ درجه سلسیوس از روی یک زیرلایه که معمولاً بلور فلزی از جنس مس یا نیکل است‏، عبور داده می شود و اتم های کربن آزاد شده‎‎‏، روی زیرلایه رسوب کرده و تشکیل فیلم گرافین می دهند. بررسی کنترل دما، آهنگ خنک سازی، ناخالصی های احتمالی و نقص های بلوری زیرلایه اهمیت فراوانی دارد. ‎در این کار پژ‎وهشی با استفاده از ‎‎شبیه سازی دینامیک مولکولی‏، رشد گرافین بررسی شده است. برای این منظور سطح ‎(‎100‎)‎ نیکل به عنوان زیرلایه انتخاب شد. با انتخاب پتانسیل برنر بین اتم های کربن، پتانسیل ‎eam‎ بین اتم های نیکل و پتانسیل لنارد-جونز بین اتم های کربن و نیکل سیستم شبیه سازی، و با ترموستات نوزه و هوور دمای سیستم کنترل شد. سه روش برای انجام شبیه سازی در نظر گرفته شد. در روش اول اتم های کربن با غلظت های مختلف در داخل زیرلایه ی نیکل حل شدند و سپس سیستم با آهنگ های مختلف سرد شد. در سرد کردن با آهنگ 13~k/fs‎ همه ی اتم های کربن به سطح مهاجرت کردند و شش ضلعی هایی تشکیل شد و بقیه ی اتم های کربن روی سطح زنجیره ی کربنی طولانی تشکیل دادند. در روش دوم اتم های کربن به طور تصادفی و هم زمان بالای سطح نیکل تولید شدند. شبیه سازی با غلظت های مختلف اتم های‎ کربن و در دماهای مختلف انجام شد. برای حالت با 144 اتم کربن‏، کمترین نواقص مربوط به دما های 1000‏، 1200 و 1400 کلوین می باشد. در روش سوم اتم های کربن یکی پس از دیگری با فاصله ی زمانی متوسط ‎9‎ پیکوثانیه ‎‎به دو صورت منظم و تصادفی وارد سیستم شدند. اثر پارامترهای مختلف از جمله دمای اتم های کربن، آهنگ رسوب کربن‎‎‏، اثر دمای زیرلایه و نقص زیرلایه در فرآیند تشکیل گرافین بررسی شد. نتایج نشان داد که با افزایش دمای شار کربن ورودی‏، تعداد شش ضلعی های تشکیل شده بیشینه است. دمای بهینه برای شار ورودی 5000 و 5500 کلوین به دست آمد. با کاهش آهنگ رسوب کربن تعداد چند ضلعی های تشکیل شده که به عنوان نقص در شبکه ی گرافین هستند‏، کمتر شده و کیفیت گرافین بهتر می شود. همچنین شبیه سازی به ازای دماهای مختلف زیرلایه انجام شد و نتایج نشان داد دمای زیرلایه تأثیر چندانی در کیفیت فیلم گرافین ندارد. نتایج شبیه سازی برای زیرلایه ی نقص دار در دماهای مختلف شار ورودی نشان داد که حتی با وجود نقص در زیرلایه‏، کیفیت بهینه ی گرافین‏، مربوط به دماهای 5000 و 5500 کلوین می باشد و‎‎‎ کیفیت گرافین تشکیل شده روی زیرلایه ی نقص دار بهتر از زیرلایه ی بدون نقص می باشد.

هدف از این پژوهش محاسبه ی خواص گرمایی نانوسیم سیلیکونی در حضور تهی جای شبکه می باشد. این تحقیق با استفاده از روش شبیه سازی دینامیک مولکولی در هنگرد هم دما و هم فشار (npt) بر اساس پتانسیل بس ذره ای ترسف انجام شده است. خواص گرمایی از جمله انرژی بستگی، دمای ذوب، ظرفیت گرمایی ویژه در فشار ثابت و انبساط حرارتی نانوسیم سیلیکونی دارای نقص محاسبه و با نانوسیم کامل مقایسه شد. علاوه براین، کمیت هایی همچون میانگین مربع جابجایی و ضریب لیندمان به منظور اطلاع از ساختار بلوری و اختلال در اتم ها محاسبه شدند. تمام محاسبات برای هر دو، با وجود تهی جای شبکه به صورت کاتوره ای که از 3/0 تا 9/0 درصد افزایش یافته و بدون نقص، در دماهای مختلف انجام شده است. نتایج شبیه سازی نشان می دهد که با افزایش تهی جای شبکه انرژی بستگی، ضریب انبساط حجمی افزایش و دمای ذوب کاهش می یابد. ( همچنین تأثیر نقص نقطه ای از نوع تهی جا از 2/0 درصد تا 2/2 درصد بر خواص گرمایی بلور سیلیسیم در حالت ماکرو و تأثیر شعاع نانوسیم سیلیکونی بر ویژگی های گرمایی نانوسیم در این پژوهش انجام شده است )

گذار فاز جامد به مایع بورنیترید(bn) بر اساس شبیه سازی دینامیک مولکولی بررسی شده است. سه نوع نانولوله به عنوان مثال دسته صندلی، زیگزاگ و کایرال براساس پتانسیل شبه ترسف چند جسمی مورد بررسی قرار گرفته است. در این تحقیق ما منحنی-های انرژی بستگی، شاخص لیندمان و حجم بر حسب دما برای سه نوع نانولوله بدست می آوریم. برای کنترل دما و فشار نانولوله به ترتیب از ترموستات نوز- هور و باروستات برنسن استفاده کرده ایم. شرایط مرزی دوره ای(pbc) در امتداد محور نانولوله اعمال شده است. خواص حرارتی نانولوله bn از جمله انرژی بستگی، دمای ذوب، ظرفیت گرمایی ویژه در فشار ثابت و ضریب انبساط حجمی بدست می آوریم. نتایج شبیه سازی دینامیک مولکولی به نشان می دهد که دمای ذوب نانولوله bn با افزایش شعاع نانولوله به طور غیرخطی افزایش می یابد و در شعاع های بزرگ تر به یک مقدار ثابت می رسد. برعکس انرژی بستگی نانولوله با افزایش شعاع، به طور غیرخطی کاهش، که در شعاع های بزرگ تر به یک مقدار ثابت می رسد. این نتایج با نتایج بدست آمده برای نانولوله های کربنی توافق دارد. علاوه بر این با ایجاد جای خالی در شبکه کامل نانولوله، اثر نقص نقطه ای را بر روی خواص گرمایی نانولوله bn بررسی می کنیم.

هدف از این پژوهش مطالعه خواص مکانیکی و حرارتی پلاتین و پالادیوم خالص و همچنین نانوسیمpd-x%pt با استفاده از روش شبیه سازی دینامیک مولکولی است. شبیه سازی دینامیک مولکولی در هنگردnpt با استفاده از پتانسیل ساتن-چن کوانتومی انجام شده است. در این شبیه سازی اثر دما و درصد پلاتین بر ثابت های کشسانی، مدول حجمی، انرژی همبستگی، ضریب انبساط حرارتی و ظرفیت گرمایی در فشار ثابت مورد بررسی قرار گرفته است. علاوه بر این اثر اندازه ی قطر نانوسیم pd-x%pt بر خواص گرمایی و مکانیکی بررسی شده است. نتایج شبیه سازی نشان می-دهند مقادیر به دست آمده از شبیه سازی در توافق خوبی با نتایج تجربی در دسترس هستند..

در این رساله ترشوندگی گرافین با نانوقطرات طلا را با تعیین زاویه تماس که معیاری از ترشوندگی است، مورد مطالعه قرار داده¬ایم. این مطالعه به روش شبیه¬سازی دینامیک مولکولی انجام گرفته است. برای برهم¬کنش اتم¬های طلا-طلا،کربن-کربن و طلا-کربن، به¬ترتیب از پتانسیل¬های¬ eam، ترسوف و لنارد-جونز دو جسمی استفاده کرده-ایم. شبیه¬سازی را در آنسامبل nvt و با به¬کارگیری الگوریتم سرعت ورله انجام داده-ایم. دمای سیستم را با ترموستات نوز-هوور کنترل کرده¬ایم. شعاع نانوقطره طلا، دمای زیرلایه گرافین، دمای اولیه نانوقطره، تعداد لایه¬های گرافین و آهنگ کاهش دمای نانوقطره به عنوان پارامترهای احتمالی موثر در کیفیت ترشوندگی زیرلایه بررسی شده¬ است. طبق نتایج به¬دست¬آمده کاهش آهنگ سردکردن نانوقطره موجب کاهش زاویه تماس می¬شود. افزایش تعداد ذرات نانوقطره، تغییر چندانی در زاویه تماس ایجاد نکرد. افزایش تعداد لایه¬های گرافین باعث می¬شود تا زاویه تماس نانوقطره طلا با گرافین کاهش پیدا کند. هم¬چنین با افزایش دمای گرافین زاویه تماس افزایش می ¬یابد و نانوقطره کروی¬تر می¬شود.

بیش از نیم قرن است که بهبود ویژگی های مواد شفاف مورد مطالعه قرار گرفته است. در مورد مواد سرامیکی مشکل اساسی قیمت بالاست چون نیازمند پودر با خلوص بالا، زمان طولانی، مراحل پیچیده تولید، دمای بالا برای انجام فرایند و هزینه های پولیش و ماشین کاری بالا هستند. علی رغم سبکی، هزینه تولید بالا استفاده از مواد سرامیکی را محدود می کند. مواد شیشه ای ویژگی های اپتیکی و عملکرد بالستیک خوبی دارند، اما سبکی هنوز هم یک مسئله اساسی است. مواد بر پایه پلیمر اقتصادی تر و نسبت به مواد دیگر شفاف تر و در برابر ضربه مقاوم تر هستند، بنابراین امکان بهبود ویژگی های اپتیکی و عملکرد مکانیکی وجود دارد. ترکیب های مواد پلیمری جدید و طراحی ساختارهای ورقه ای می تواند دریچه ای به مواد شفاف پیشرفته با ویژگی ها و قیمت بهینه باز کند. پلی کربنات (pc) پلیمری شفاف و مقاوم در برابر ضربه است که موجب محافظت در برابر شکستگی می شود. استحکام مکانیکی pc مربوط به حرکت مولکولی مولکولهای زنجیره اصلی است. حرکت مولکولی در حضور ضربه باعث پخش موثر اثر ضربه می شود. pc به همین دلیل کاربردهای بسیاری در بخش نظامی دارد. این مقاله ویژگی ها و فرآیندهای تولید فیلم مرکب pc/mwcnt شفاف را توصیف می کند. توانایی تقویت و کارآیی mwcnts در نانوکامپوزیت ها شدیدا مربوط به ویژگی های مکانیکی استثنائی آنهاست. mwcnts نه تنها استحکام و سختی بلکه مقاومت در برابر شکستگی را وقتی در ماتریس های پلیمری پخش می شوند نیز ایجاد می کنند. وقتی ترک در نانوکامپوزیت گسترش می یابد نانولوله ها به عنوان نانوفیبرهای ارتباطی عمل می کنند که به طور موثری گسترش ترک را کند می کنند. در بعضی موارد، نانولوله ها به عنوان مانعی برای انسداد مسیر انتشار ترک عمل می کنند. این تحقیق در دو موضوع مهم کامپوزیت ها بر پایه نانولوله کربنی چند جداره (mwcnt) بحث می کند. پخش و همراستایی نانولوله ها در ماتریس پلیمری و بیشینه مقداری که شفافیت ماتریس را حفظ کند. بیشترین مقدار به دلیل افزایش اثرهای تقویت کننده لحاظ می شود. بنابراین مشکل هایی در پخش یکنواخت در رزین پلیمری به دلیل چسبندگی بالا و تمایل زیاد نانولوله ها به تجمع ایجاد می شود. همچنین فقط با اضافه کردن مقدار کمی mwcnt (کمتر از wt%1 ) رزین تیره می شود، که مزیت شفافیت pc از بین می رود. فیلم های pc/mwcnt (بالاتر از wt% 5/1) با روش قالب گیری فیلم بر پایه حلال تولید شده اند. بلوری شدن pc حل شده در حلال با شیری رنگ شدن در فیلم ها دیده می شود. با تعیین پارامترهای بهینه فرآیند یعنی چسبندگی محلول pc/mwcnt، دمای قالب گیری و ضخامت فیلم می توان پدیده بلوری شدن در فیلم ها را کمینه کرد. طراحی روش های آزمایشگاهی برای تعیین پارامترهای بهینه استفاده شده است. هدف کلی این تحقیق شامل موارد زیر است: 1- ساخت فیلم های پلی کربنات شفاف با روش مناسب 2- ساخت فیلم های پلی کربنات شفاف تقویت شده با نانولوله کربنی با مقدار بهینه cnt 3- توصیف ویژگی های اپتیکی، الکتریکی و مکانیکی فیلم های مرکب pc/cnt 4- همراستایی نانولوله ها در ماتریس به منظور افزایش میزان هدایت فیلم ها در غلظت مشخص

هدف از این پژوهش، بررسی ویژگی گرمایی آلیاژ ni-pt به روش شبیه سازی دینامیک مولکولی در دو مقیاس ماکرو و نانو می-باشد. ویژگی های گرمایی و فیزیکی از جمله انرژی بستگی، گرمای نهان ذوب، ظرفیت گرمایی ویژه و ضریب انبساط طولی و پارامتر نظم با استفاده از پتانسیل ساتن-چن کوانتومی در هنگرد npt بررسی شده است. نتایج به دست آمده نشان داد که با افزایش دما و همچنین با افزایش در صد پلاتین چه در حالت ماکرو و چه در حالت نانو انرژی بستگی اتم ها و گرمای نهان ذوب افزایش و ظرفیت گرمایی و ضریب انبساط طولی کاهش پیدا می کند. افزون بر این، با افزایش اندازه ذرات در مقیاس نانو شاهد تغییرات در ویژگی نانو آلیاژ فوق می شویم به این صورت که با افزایش اندازه ذرات انرژی بستگی میان ذرات کاهش پیدا کرده و دمای ذوب سامانه افزایش پیدا می کند همچنین ظرفیت گرمایی سامانه افزایش یافته و گرمای نهان آن کاهش می یابد.

در این پژوهش، خواص گرمایی آلیاژ نامنظم al-x%ni (درصد اتمی) و آلیاژهای منظم al3ni، ni3al با استفاده از روش دینامیک مولکولی در دو مقیاس نانو و ماکرو شبیه سازی -شده است. با استفاده از پتانسیل بس ذره ای ساتن- چن و پتانسیل eam انرژی بستگی فلزات al و ni محاسبه گردید و از قواعد ترکیب استاندارد برای محاسبه پارامترهای پتانسیل آلیاژ al-x%ni استفاده شد. با استفاده از ترموستات نوزهوفر و باروستات برندسن کنترل دما و فشار سامانه صورت گرفت. مقادیر مختلف انرژی بستگی، دمای ذوب، گرمای نهان ذوب و ظرفیت گرمایی ویژه آلیاژ نامنظم و نانوسیم آلیاژی به عنوان تابعی بر حسب شعاع محاسبه گردید. نتایج به دست آمده نشان می دهد که با افزایش شعاع، دمای ذوب وگرمای نهان ذوب نانوسیم افزایش یافته و انرژی بستگی کاهش می یابد. همچنین پایداری کریستالی al، al-20%ni، al-40%ni، al-60%ni، al-80%ni و ni در دماهای مختلف با استفاده از پارامتر نظم، میانگین مربع جابجایی و انرژی بستگی بررسی شد. نتایج حاصل از شبیه سازی با پتانسیل eamو پتانسیل ساتن-چن با نتایج تجربی مقایسه شد و نتایج حاصل از شبیه سازی با پتانسیل eam در توافق خوبی با نتایج تجربی می باشند.

پژوهش پیش رو شامل سه بخش است. در بخش اول نقاط کوانتومی طلا با پوشش پلیمری کیتوسان سنتز و مشخصه یابی شده اند. در بخش دوم کارآیی نانوساختار به دست آمده در سیستم های دارورسانی مورد بررسی قرار گرفته و نهایتا در بخش سوم مطالعات مربوط به سمیت سلولی انجام شده است. برای نیل به اهداف فوق از روش کاهش نمک طلا توسط پلیمر کیتوسان برای سنتز نقاط کوانتومی استفاده شده است. نانوذرات به دست آمده توسط آنالیزهای uv-vis، dls، xrd، sem، tem و ft-ir مشخصه یابی شده اند. نتایج به دست آمده از آنالیزxrd ساختار بلوری طلا را تایید می کند. آنالیز uv-vis یک جذب قوی در ناحیه 530 نانومتر که مربوط به نانوذرات طلا می باشد، را نشان می دهد. مورفولوژی نانو ذرات حاصل توسط آنالیزهای sem و tem بررسی و سایز ذرات در حدود 25 نانومتر به دست آمد. آنالیز ft-ir سنتز نانوذرات طلا با پوشش پلیمری کیتوسان را تایید می کند. در بخش دوم برای بررسی کارآیی نانوساختار به دست آمده، داروی ضد سرطان کورکومین در داخل نانو حامل به دست آمده بارگذاری گردید. درصد موثر انکپسوله شدن و درصد بارگذاری دارو محاسبه و به ترتیب مقادیر 87% و 26% به دست آمد. مطالعات رهایش دارو نشان داد بیشترین میزان رهایش دارو در محیط شبیه سازی شده سلول های سرطانی با 3/5ph= پس از 72 ساعت برابر با 78% و در محیط شبیه سازی شده سلول های طبیعی بدن با 4/7 ph= پس از 24 ساعت برابر 30% حاصل شد. علاوه بر این، نتایج حاصل از آنالیز توزین حرارتی نشان داد، 42.66% وزن نمونه مربوط به پلیمر کیتوسان، 9.34% وزن نمونه مربوط به کورکومین و 42.63% وزن نمونه مربوط به نانوذرات طلا است. همچنین خاصیت فلورسانسی نقاط کوانتومی طلا قبل و بعد از اضافه کردن دارو اندازه گیری شد. در بخش سوم مطالعه اثرات سمیت سلولی نانوکامپوزیت به دست آمده، بر روی رده سلولی سرطانی کبد انسانی (huh7) و مقایسه این اثر با کورکومین آزاد، تاثیر سمیت سلولی این ترکیب را در دوز کمتر، و نیز حفظ این اثرات برای مدت طولانی تر را تایید کرد.

در این پژوهش با استفاده از فن شبیه سازی دینامیک مولکولی تأثیر دمای زیرلایه و آهنگ سردکردن روی ساختار نانولایه های الماس رشدیافته بر روی سیلیسیم را بررسی کردیم. این کار با استفاده از نرم افزار شبیه سازی دینامیک مولکولی لمپس انجام شده و انرژی برهمکنش بین ذرات از پتانسیل ترسف محاسبه شده است. ابتدا رشد نانولایه های سیلیسیم روی سیلیسیم و نانولایه-های الماس روی الماس را با روش تولید اتم بالای زیرلایه انجام و تأثیر دمای زیرلایه و آهنگ تولید ذره را بر ساختار نانولایه های سیلیسیم و نانولایه های الماس رشدیافته بررسی کردیم. نتایج شبیه سازی ها نشان می دهد که نظم شبکه سیلیسیم برای نانولایه های سیلیسیم رشدیافته با آهنگ تولید ذره 0.5 اتم بر پیکوثانیه روی زیرلایه سیلیسیم با دمای 1500 تا 1700 کلوین قابل مشاهده است و برای زیرلایه سیلیسیم با دماهای پایین تر از 1500کلوین، ساختار آمورف (بی-نظم) تشکیل می شود. همچنین کاهش آهنگ تولید ذره باعث افزایش نظم شبکه سیلیسیم نانولایه های رشد یافته می شود. در مورد رشد نانولایه های الماس روی زیرلایه الماس به روش تولید اتم بالای زیرلایه با آهنگ تولید ذره 0.5 اتم بر پیکوثانیه مشاهده شد که تا دمای 2700 کلوین برای زیرلایه الماس، ساختارآمورف(بی نظم) تشکیل می شود و برای دمای 2700 کلوین زیرلایه علاوه بر مشاهده ساختار آمورف تشکیل شده ، زیرلایه دچار تغییر ساختار می شود و برای دماهای بالاتر از 2700 کلوین، به دلیل تغییر ساختار در زیرلایه الماس و از دست رفتن نظم کامل شبکه الماس ، پیش بینی می شود که به احتمال زیاد باز هم ساختار آمورف (بی نظم) تشکیل خواهد شود. همچنین با کاهش آهنگ تولید ذره به 0.33 و 0.25 اتم بر پیکو ثانیه با دمای 2000کلوین زیرلایه الماس باز هم ساختار آمورف(بی نظم) دیده می شود. درادامه با توجه به مشاهده نکردن نانولایه های الماس روی زیرلایه الماس با روش تولید اتم کربن بالای سطح زیرلایه، فرآیند رشد را به روش رسوب بخار شیمیایی و در فشار بالا (از شرایط لازم برای تشکیل الماس است) بر روی زیرلایه الماس با اتم های ساکن و دمای 300 کلوین با آهنگ سردکردن 10کلوین بر پیکوثانیه انجام دادیم و نتایج نشان داد که برای فاز گازی اتم های کربن در حدود 11000 کلوین که فشار بالای لازم برای تشکیل الماس را نیز تأمین می کند بالاترین نظم برای نانولایه های الماس رشد یافته روی زیرلایه الماس با اتم های ساکن و دمای 300 کلوین بدست می آید. سپس با همان دمای 11000 کلوین برای فاز گازی اتم های کربن، فرآیند رشد نانولایه های الماس روی زیرلایه الماس با دماهای 600، 700، 800، 1100، 1300، 1500، 1800 و 2300 کلوین انجام شد. هم چنین به منظور بررسی تأثیر آهنگ سرد کردن، فرآیند رشد با دماهای 300 و 1100 کلوین زیرلایه الماس و دو آهنگ سردکردن متفاوت دیگر،یعنی 5 و 2.5 کلوین بر پیکوثانیه انجام شد. نتایج شبیه سازی ها نشان می دهد که سیر مشخصی از افزایش یا کاهش نانولایه های منظم الماس با افزایش دمای زیرلایه الماس وجود ندارد و بیشترین نظم نانولایه های الماس رشد یافته برروی زیرلایه الماس با اتم های ساکن اتفاق می افتد و کاهش آهنگ سرد کردن با دمای 300 کلوین زیرلایه الماس باعث افزایش نانولایه های منظم الماس و با دمای 1100 کلوین زیرلایه الماس باعث کاهش نانولایه های منظم الماس می-شود. پس از رشد نانولایه های الماس روی زیرلایه الماس، چگالی کربن را افزایش داده و دوباره فرآیند رشد را روی زیرلایه الماس با اتم های ساکن و با دماهای 300، 500، 1100، 1500، 2000، 2300 و 2700 کلوین انجام دادیم. نتایج شبیه سازی ها نشان می دهد که در حالت زیرلایه با اتم های ساکن نانولایه های با ساختار الماسی مشاهده می شود که ثابت شبکه آن از ثابت شبکه الماس(3.56 آنگستروم) کوچکتر است ولی با دماهای متفاوت زیرلایه الماس، لایه-های گرافین مشاهده می شود. در مرحله ی آخر نیز با همان دمای 11000 کلوین برای فاز گازی اتم های کربن ، رشد نانولایه های الماس بر روی زیرلایه ی سیلیسیم با اتم های ساکن و با دماهای300، 500، 800، 1100، 1500 و 1700کلوین و آهنگ سردکردن 10 کلوین بر پیکوثانیه انجام شد. همچنین به منظور بررسی تأثیر آهنگ سرد کردن، فرآیند رشد با دو آهنگ سرد کردن متفاوت دیگر، یعنی 5 و 2.5 کلوین بر پیکوثانیه به عنوان نمونه بر روی زیرلایه ی سیلیسیم با دمای 300 و 1100 کلوین رشد داده شدند. نتایج شبیه سازی ها نشان می دهد که نانولایه های الماس روی سیلیسیم تشکیل نشده است و همچنین کاهش آهنگ سردکردن تأثیری بر نظم ساختار های رشدیافته ندارد. واژه های کلیدی: نانولایه الماس، دینامیک مولکولی، رسوب بخار شیمیایی

چکیده ندارد.