24 Volume 9, Issue 2, Page 24-34, 2020 Cilt 9, Sayı 2, Sayfa 24-34, 2020 Araştırma Makalesi https://doi.org/10.46810/tdfd.766470 Research Article CuTi Nanotellerinin Germe Oranı ve Boyuta Bağlı Mekanik Davranışı Vildan GÜDER 1* , Murat ÇELTEK 2 1 Trakya Üniversitesi, Fen Fakültesi, Fizik Bölümü, Edirne, Türkiye 2 Trakya Üniversitesi, Eğitim Fakültesi, Matematik ve Fen Bilimleri Eğitimi Bölümü, Edirne, Türkiye Vildan GÜDER ORCID No: 0000-0002-8673-2127 Murat ÇELTEK ORCID No: 0000-0001-7737-0411 *Sorumlu yazar: vildanguder@trakya.edu.tr (Alınış: 09.08.2020, Kabul: 10.10.2020, Online Yayınlanma: 30.12.2020) Anahtar Kelimeler CuTi Nanotelleri, Moleküler Dinamik Benzetimleri, Boyut Etkisi, Germe Deformasyonu, Elastisite Modülü Öz: Bu çalışma, farklı boyutlarda CuTi (B11) kristal nanotellerinin [001] yönündeki esneklik- kırılma mekanizmasını ve deformasyonunu gözlemek için ayrıntılı bir analiz sunmaktadır. Germe oranı ve boyut gibi değişkenlerin nanotelin mekanik özellikleri üzerine etkileri etkileşmelerin gömülü atom potansiyeli ile tanımlandığı moleküler dinamik benzetimleri ile incelenmiştir. Uygulanan dış değişkenlerin CuTi nanotellerinin elastik ve plastik deformasyonları üzerindeki etkileri iki temel başlık altında özetlenmiştir. Nanotelin elastik tepkisinin yüksek germe oranı ve küçük boyut ile arttığı gözlenmiştir. Germe oranı etkisi ile Elastisite Modülünün karakterizasyonu arasında belirli bir bağlantı gözlenmezken, nanotel boyutunun istenen dayanıklılık mekanizmasını belirlemede daha etkin role sahip olduğu görülmüştür. Diğer yandan, düşük germe oranı ve küçük boyutun CuTi nanotellerin kırılma dayanımını ve esnekliğini azalttığı izlenmiştir. Strain Rate and Size Dependent Mechanical Behavior of CuTi Nanowires Keywords CuTi Nanowires, Molecular Dynamics Simulations, Size Effect, Tensile Deformation, Elasticity Modulus Abstract: This study is a comprehensive analysis to observe the elasticity-fracture mechanism and the deformation in the direction of [001] of different size of CuTi (B11) nanowires. The strain rate and size related effects on the mechanical properties of nanowires are investigated the molecular dynamic simulation in which all interactions were defined by the embedded atom potentials. The effects of these external variables on elastic and plastic deformations of CuTi nanowires are summarized in two schemes. It is observed that the elastic response of nanowire increases with higher strain rate and smaller size. While no specific relation was observed between the effect of strain rate and the characterization of the Elasticity Modulus, the size of nanowire has more effective role in the engineering of the strength mechanism. On the other hand, the lower strain rate and smaller size reduce the fracture and ductility of CuTi nanowires. 1. GİRİŞ Yeni elektromekanik cihazların tasarımı, sistemin deformasyon mekanizmasının ve ilgili mekanik özelliklerinin iyi anlaşılabilmesinden geçmektedir. Bu cihazların ölçeği mikro ve nanometre boyutlarına düştüğünde, nanotellerin bulk (hacimsel) sistemlere kıyasla eşsiz mekanik ve geçiş özelliklerine sahip olmaları mühendislerin ve bilim insanlarının büyük ilgisini çekmiş ve doğal olarak nanoteller malzeme fiziğinin ilgi çekici alanlarından biri olmuştur [1]. Nanoteller nano-elektronik, nano-optoelektronik ve nano-mekaniğin potansiyel uygulamalarında güçlü ve kararlı olmaları [2,3] ile termal [4], mekanik [5], elektronik [6] ve optik özellikleri [7] nedeniyle yaygın olarak kullanılmaktadır. Son zamanlarda rapor edilen çalışmalar nanotellerin test edilmesi sırasında gözlenen süperelastisite, süperplastisite, geri kazanılabilir plastisite, esneklik dışı ve ultra yüksek mukavemet gibi eşsiz özelliklerin geleneksel bulk materyallerde gözlemlenmediğini göstermiştir [8]. Bu sonuçlar, her ne kadar yoğun çalışma icra edilmiş olsa da, karmaşık yüzey morfolojisi ve küçük boyuta sahip nanotellerde uygulanan deneysel yöntemlerin bu malzemeler hakkında sunduğu bilgilerin sınırlılığı nedenleriyle dış değişkenler altındaki deformasyon mekanizmasının detaylı incelenmesinin gerekliliğini ortaya koyar [9]. www.dergipark.gov.tr/tdfd