فهرست نشریات علمی دسترسی آزاد ایران

با توجه به کاربرد وسیع ژرمانیوم در دستگاه­های نانو و چگالی بالای آن نسبت به سیلیکون و احتمال دررفتگی و انتشار آن در مرز دانه‌ها، بهبود خواص آن از اهمیت بالایی برخوردار است. در این مطالعه به کمک روش دینامیک مولکولی در مقیاس بزرگ، بهبود خواص مکانیکی ژرمانیوم با استفاده از عبور دادن ذرات کروی شکل آهن بر روی آن مورد مطالعه قرار گرفته است. در این شبیه­سازی نیروهای بین‌اتمی برای ژرمانیوم به‌صورت TERSOFF و آهن به‌صورت EAM و اندرکنش­های بین آن­ها با پتانسیل LJ تعریف شده است. پس از متعادل­سازی سیستم در هنگرد NPT  و حرکت نانوذره آهن با سرعت­های متفاوت تست کشش با نرخ کرنش  0.01 1/psانجام شده است. نتایج نشان می­دهند که برهمکنش واندروالس بین ژرمانیوم و ذرات آهن ایجاد شده است. این برهمکنش‌ها باعث محکم‌تر شدن پیونده‌ای بین‌اتمی ژرمانیوم شده و مدول یانگ و تنش حد نهایی ژرمانیوم به 119 و 24 گیگا پاسکال رسیده که به ترتیب 10 و 9 درصد نسبت به ژرمانیوم خالص بهبود داشته است. همچنین با افزایش سرعت نانو ذرات آهن تا سرعت 0.005 آنگستروم بر پیکوثانیه جاذبه اتمی بیشتر شده و این پدیده باعث استحکام مکانیکی بیشتر در ساختار پایه می­شود.