Transferability of semi-empirical many body potentials ro molten salt systems

Yüksek Lİsans TeziBu çalışmada, ergimiş iki bileşenli sistemler için yarı deneysel potansiyellerin integral denklem teorileriyle birlikte yapısal ve dinamik çalışmalarında uygulanabileceği yeni bir yöntem önerilmektedir. Bu yöntem ile Kohn-Tully-Stillinger (KTS) ve Tersoff (TP) potansiyelleri sıvı integral teorilerinden biri olan Variational Modified Hypernnetted Chain (VMHNC) Yaklaşımı altındaki Hypernnetted Chain (HNC) çözümleri ile birlikte ergimiş bakır halojenürlerin (CuI, CuBr, CuCl), gümüş iyodürün (AgI), alkali toprak oksitler (MgO, CaO, SrO), grup III nitratlar (BN, AlN, GaN) ve çinko oksitin (ZnO), yapısal ve atomik taşıma özelliklerini elde etmek için çalışılmıştır. Yarı ampirik model potansiyellerinin parametreleri, kohesiv enerjisi, denge koşulu ve onfigrasyona bağlı serbestlik enerjisinin minimizasyon koşulunu veren denklemler göz önüne alınarak hesaplanmıştır. İki bileşenli sistemin elde edilen iyonlar arası efektif çiftler potansiyelleri, kısmi yapı faktörleri, kısmi çiftler dağılım fonksiyonları ve toplam yapı faktörleri, sistemlerin dinamik özellikleri olarak ortalama kare yer değiştirme, hız oto korelasyon fonksiyonları, hafıza fonksiyonları ve difüzyon katsayılarını hesaplamak için giriş verileri olarak kullanılmıştır. Ele alınan sistemlerin atomik dinamik özellikleri L.E Gonzalez ve arkadaşlarının öne sürdüğü metod kullanılarak elde edilmiştir. Bu tez altında çalışılan sistemlerin hesaplanan yapısal ve dinamik özellikleri, kendi aralarında, deneysel sonuçlarla ve moleküler dinamik simülasyonları gibi diğer teorik hesaplamalardan elde edilen sonuçlarda karşılaştırılmıştır. Ergimiş bakır halojenürler, Gümüş İyodür, MgO, CaO için KTS potansiyelinin, TP potansiyelinden daha başarıyla uygulanabileceği gösterilmiştir. Bununla birlikte ergimiş Grup III nitratlar ve ZnO için TP potansiyeli diğer yapısal sonuçlar ile daha iyi uymaktadır.AbstractIn this work, we have proposed a new method developed for the appliciability of the semi empirical potentials in use of the structural and dynamic studies of molten binary systems with the integral equation theories. In this method, Kohn-Tully-Stillinger (KTS) and Tersoff potentials (TP) have been studied in order to obtain the structural and atomic transport properties of molten copper halides (CuCl, CuI, CuBr), silver iodide, alkaline earth oxides (MgO, CaO, SrO and BaO), group III nitrides (BN, AlN, GaN) and zinc oxide (ZnO) in conjunction with one of the integral equation theory of liquids namely, Variational Hypernetted Chain (VMHNC) approximation which includes the solution of the Hypernetted Chain (HNC). The parameters of semi empirical model potentials are determined by combining the equations for the cohesive energy, equilibrium condition and minimizing the configurational free energy. The obtained effective interionic pair potentials, partial structure factors, pair distribution functions and total structure factors for binary systems have been used as input data in atomic dynamics calculations such as mean square displacements, velocity auto correlation functions, memory function and diffusion coefficients. The dynamic properties of the studied systems have been determined from the method developed by Gonzalez and co-workers. The computed structural and dynamic properties of the systems under studied in this thesis have been compared with each other and those obtained from experiments and other theoretical calculations such as molecular dynamics. It has been shown that the two body KTS potential can be applied successfully to the molten cupric halides, molten silver iodide, MgO and CaO than three body TP potential. However , for group molten III nitrides and ZnO, the results of TP are better agreement with other structural results