Interatomic potentials, liquid structures and thermodynamic properties of the liquid BCC transitions metals using embedded atom method

Yüksek Lisans TeziBu çalışmada, sıvı bcc geçiş metallerinin yapısal ve termodinamik özelliklerini doğru olarak açıklayabilen atomlar arası etkin çiftler potansiyellerinin, Analitik Gömülü Atom Metodu ve Analitik yeniden Düzenlenmiş Gömülü Atom Metodu kullanılarak elde edilmesi amaçlanmıştır. Bu amaçla literatürde katı-hal özelliklerine fit edilerek parametrize edilen Zhang-Jin Analitik Yeniden Düzenlenmiş Gömülü Atom Metodu (AYDGAM), Hu-Zhang Analitik Gömülü Atom Metodu (AGAM) ve Fang-Zhu Yeniden Düzenlenmiş Analitik Gömülü Atom Metod (YDAGAM)'ları ile çalışılmıştır. S. S. Dalgıç vd. tarafından fcc sıvı geçiş metallerinin Gömülü Atom Metodu hesaplamaları için önerilmiş olan parametrizasyon metodu V, Cr, Fe, Nb, Mo, Ta ve W gibi bazı bcc metallerine uygulanmıştır. Zhang-Jin AYDGAM, Hu-Zhang AGAM ve Fang-Zhu YDAGAM potansiyel fonksiyonları önerilen parametrizasyon metodu kullanılarak hesaplanmıştır. Ayrıca İkili karıştırılamaz fcc Alaşım Sistemleri için öne sürülen YDAGAM modellerinden Fang-Deng ve Fang-Zhu YDAGAM ele alınmış ve Al50Pb50, Ag50Cu50 ve Ag50Ni50 kompozisyonlarındaki sıvı alaşım sistemleri ile çalışılmıştır. Bu ikili karıştırılamaz fcc alaşım sistemlerindeki kısmi iyonlar arası potansiyeller hesaplanmıştır. Atomlar-arası etkin çiftler etkileşme potansiyelleri sıvı yapısına, sıvı yapı teorilerinden Varyasyonel Hypernetted Chain integral denklem yaklaşımı (VMHNC) ile bağlanmaktadır. İncelenen tek bileşenli sistemlerin ergime noktaları civarındaki statik yapı faktörleri S(q) ve çiftler dağılım fonksiyonları g(r) hesaplanmış ve deneysel sonuçlar ile karşılaştırılmıştır. Elde edilen özellikler kullanılarak sıvı bcc geçiş metallerinin termodinamik özelliklerinden iç enerjileri hesaplanmıştır. İkili karıştırılamaz fcc alaşım sistemlerininde kısmi yapı faktörleri, kısmi çiftler dağılım fonksiyonları hesaplanmıştır.In the present work, it is aimed to obtain the interatomic efective pair potantials, which can succesfully explain the structural and ther the modynamic properties of liquid bcc transition metals, by using Analytic Embedded Atoms Method and Analytically Modified Embedded Atoms Method. For this purpose it has been studied with in Zhang- Jin Analytically Modified Embedded Atom Method (AMEAM), Hu-Zhang Analytically Embedded Atom Method (AEAM) and Fang-Zhu Modified Analytically Embedded Atom Method (MAEAM). The parametrization method, proposed by S. S. Dalgıc and co-workers for the embedded atom calculations of fcc liquid metals, is applied to V, Fe, Cr, Nb, Mo, Ta and W bcc metals. The potential functions of Zhang-Jin AMEAM, Hu-Zhang AEAM and Fang-Zhu MAEAM are computed with the proposed parametrization method. On the other hand, the MAEAM models, proposed by Fang-Deng and Fang-Zhu for the immiscible alloys have been studied and applied to liquid binary alloys, with Al50Pb50, Ag50Cu50 and Ag50Ni50 compositions. The partial interionic effective pair potentials for these systems have been calculated. Interatomic effective pair interaction potential is related to liquid structure by Variational Hypernetted Chein integral equation approach whish is one of the liquid structure theories. The static structute factors and pair distribution functions for the investigated pure systems have been calculated near their melting points and compared with experimental data. The computed structural functions have been used in order to calculate one of the thermodynamic properties such as internal energy. The partial structure factors and partial distribution functions of the investigated fcc immiscible alloys have been also calculated