Metalik kurşun nanokristallerin termal, yapısal ve dinamik özelliklerinin moleküler dinamik benzetişimiyle incelenmesi

Nanobilim ve nanoteknolojinin gelişmesinde önemli rolü olan metalik nanokristaller, yüzey etkilerinden dolayı yığın (bulk) malzemelere göre, yüksek termal ve elektriksel iletkenlik, optik geçirgenlik, yüksek esneklik ve dayanım gibi pek çok eşsiz fiziksel ve kimyasal özelliklere sahiptir. Yeni nano teknolojik cihazların geliştirilmesi ve üretimi için özellikle nanokristallerin termal, mekanik ve elektronik özelliklerinin iyi bir şekilde anlaşılması gerekmektedir. Ayrıca, nanokristalin ebadına, şekline ve boyutuna bağlı olarak termal ve mekanik özelliklerinin karakterizasyonu öne sürülen teorik önermelerin geçerliliğinin anlaşılması için de önemli bir dayanaktır. Nanokristallerin termal, mekanik, optik ve elektronik özellikleri üzerine deneysel yöntemlerle yapılmış pek çok çalışma olmasına rağmen deneysel teknikler sıcaklık ve basınç gibi dış etkiler altında nano-yapıların atomik yapısal ve dinamik özelliklerini açıklamada oldukça sınırlıdır. Teorik alanda ise, bilgisayar teknolojisinin ve hesaplama yöntemlerinin hızlı gelişimi ile özellikle de moleküler dinamik benzetişim tekniği, deney ortamında kontrol edilemeyecek pek çok dış etkeni kolaylıkla ele alarak nanokristallerin erime mekanizmasını anlamada zengin bir analiz imkânı sunar. Bu çalışmada, kurşun metalik nanokristallerin termal, yapısal ve dinamik özellikleri üzerinde nano-yapının ebat, şekil ve boyut etkileri geniş sıcaklık ölçeğinde moleküler dinamik benzetişim tekniği kullanılarak araştırıldı. Ayrıca, bu etkilerin kurşun nanokristallerin erime mekanizması üzerindeki rolleri belirlendi.