Estudo de algoritmos para a determinação da temperatura de fusão

In this work, we studied the main methods used in molecular dynamics simulations to obtain the melting temperature of crystalline materials. The methods evaluated were the solid-liquid coexistence, mechanical melt of bulk, melt with surfaces, Lindemann criterion and the method of hysteresis. The potential that we used were the Lennard- Jones for argon, the Embedded Atom Method for copper, the potential of Born-Mayer-Huggins for sodium chloride and the potential of Stillinger-Weber, Modified Embedded Atom Method and EDIP for silicon. We perform all simulations in NPT ensemble and obtained results with good agreement with literature. Some method showed better performance for specific types materials, as in the case of surface melt for copper. The method hysteresis showed fantastic results, proving to be a good alternative to traditional methods to obtain the melting temperature, as the phase coexistence. The results showed that the choice of appropriate interaction potential is a highly determining factor for obtaining good results for studying the properties of interest.Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)Neste trabalho, fizemos um estudo dos principais métodos utilizados em simulações de Dinâmica Molecular para a obtenção da temperatura de fusão de materiais cristalinos. Os métodos avaliados foram a coexistência sólido - líquido, a fusão mecânica do bulk, fusão com superfícies, critério de Lindemann e o método da histerese. Os potenciais que foram usados foram o de Lennard- Jones para o argônio, o Embedded Atom Method para o cobre, o potencial de Born-Mayer-Huggins para o cloreto de sódio e testamos os potenciais de Stillinger-Weber, Modified Embedded Atom Method e o potencial EDIP para o silício. Realizamos todas as simulações no ensemble NPT e obtivemos resultados com boa concordância com a literatura. Alguns métodos apresentaram desempenhos melhores para tipos específicos de materiais, como foi o caso da fusão de superfície para o cobre. O método da histerese apresentou resultados fantásticos, mostrando ser uma boa alternativa aos métodos tradicionais para a obtenção da temperatura de fusão, como a coexistência de fases. Os resultados mostraram que a escolha do potencial de interação adequado e um fator extremamente determinante para a obtenção de bons resultados para o estudo das propriedades de interesse