مدلسازي و شبيه سازي قطعات در ابعاد نانو به روش مدلسازي مولكولي

مدلسازي و شبيه سازي قطعات در ابعاد نانو به روش مدلسازي مولكولي

امروزه با گسترش دانش نانو شاهد ورود اين علم به بخش هاي مختلف علوم مهندسي هستيم. بدليل لزوم مدلسازي مولكولي اوليه در فرآيند هاي ساخت در ابعاد نانو شاهد گسترش اين نوع مدلسازي ها و ايجاد نرم افزارهايي بر اين پايه مي باشيم. مدلسازي در ابعاد اتمي در اين مقاله با دو هدف اصلي مورد توجه قرار گرفته است كه عبارتند از: 1- بررسي هاي ساختاري قطعات در ابعاد نانو- ماكرو 2- شبيه سازي هاي حركتي بر پايه ديناميك مولكولي. در اين مقاله اصول و مباني هر دو روش مورد بررسي قرار گرفته و با كمك نرم افزار مت لب الگوريتمي جهت مدلسازي ساختاري و شبيه سازي ديناميكي قطعات در ابعاد نانو ارايه شده است. در ابتدا قطعات در فرم هاي مكعب و استوانه با توجه به شبكه كريستالي آنها در ابعاد اتمي شبيه سازي شده است، تاثيرات حرارتي در دماهاي متفاوت به كمك اين شبيه سازي مورد بررسي قرار مي گيرد. در بخش دوم مدلي بر پايه شبيه سازي ديناميكي مولكولي در حالت دو بعدي به منظور مدلسازي نوك پروب ميكرسكوپ نيروي اتمي ايجاد شده است. و به كمك اين مدل تاثير نيرو بر تغيير شكل پروب ميكروسكوپ نيروي اتمي شبيه سازي شده است.

According to recent achievements in Nano technology we can see its effects in different engineering fields. In Nano manufacture process the first essential step is modeling coordinately in order to make it available different software are developing for this propose. In this paper Nano modeling for two papers is developed first understanding structure in Nano and micro size and second simulations of molecular movements in Nano size. In this paper fundamental concepts of both methods are discussed and MATLAB based software is developed for this purpose. In first step cubic and cylindrical shapes are modeled by the software then some simulations in which temperature’s effect modeled are presented. In second part a 2D model based on molecular dynamics is presented wit using this model we can find effects of force on AFM cantilever’s tip which has a great important in different Nano manufacture areas.