مدل سازي و شبيه سازي رفتار كمانشي نانو سيم هاي سيليسيم <100> و <111> با استفاده از روش مكانيك ساختاري

Modeling and Simulation Buckling Behavior of Silicon <100> and <111> Nanowires Using the Structural Mechanics Approach Method

در اين مقاله با استفاده از روش مكانيك ساختاري و نرم افزار abaqus نانو سيم‌هاي سيليسيم <100> و <111> مدل‌سازي و تحليل شده است. ميدان‌هاي نيروي بكار گرقته شده جهت مدل‌سازي در اين مطالعه، ميدان نيروي dreiding است. در اين تحليل بار بحراني كمانشي براي ضخامتهاي 1 تا 4 نانومتر با طول‌هاي 0.5 تا 20 نانومتر محاسبه شده است. نتايج نشان مي‌دهد بار بحراني كمانشي در نسبت هاي طول به ضخامت نانوسيم، كمتر از 10 از رابطه اولر منحرف مي‌شود. در يك ضخامت و طول يكسان، بيشينه مقدار بار بحراني كمانشي به نانوسيم <111> تعلق دارد. نتايج حاصل از اين روش در مقايسه با روش ديناميك مولكولي با سرعت بيشتر محاسبه مي‌شود و مطابقت مطلوبي با آن دارد.

In this research, Si and nanowires with different lengths between 0.5 to 20 nm and thicknesses between 1 to 4 nm, are investigated by using structural mechanics approach and numerical method by ABAQUS software. DREIDING force field is used for force field. In this analysis critical buckling load are calculated. The results of this study show that critical load in ratio of the length of the nanowire thickness less than 10 will be diverted from the Euler equation. The same thickness and length, Si nanowires had the maximum critical buckling load. this method in comparison of other than methods such as molecular dynamics has higher analyzing speed and suitable accuracy.