پرویز ملک زاده

با کوچک شدن ابعاد اجسام، عیوب ساختاری موجود در آنها کاهش یافته و منجر به افزایش مقاومت این اجسام می شود.به عنوان تعریف کلی می توان گفت ماده مرکب نانوساختار به اجسام مرکبی گفته می شود که حداقل یکی از فازهای آن دارای طول مشخصه ای کمتر از صد نانومتر باشد. با ترکیب مواد در مقیاس های گوناگون می توان از طرفی جسمی با مقیاس بزرگ تولید نموده و از طرف دیگر، با استفاده از فازهای تقویت کننده کوچک مقیاس باعث افزایش استحکام جسم حاصل شد. اهمیت این نیاز صنعتی باعث رشد سریع فناوری های مرتبط با مواد مرکب نانوساختار شده است. کاربردهای مواد مرکب نانوساختار محدوده وسیعی از کاربرد های صنعتی و غیر صنعتی اعم از استفاده در تجهیزات پزشکی و قطعات بیولوژیکی تا استفاده در صنایع هوا فضا را شامل می شود. این کاربردهای فراوان لزوم انجام تحقیقات علمی بر روی خواص این مواد را بیشتر روشن می سازد. نتایج این تحقیقات می تواند منجر به تولید موادی با خواص مکانیکی و الکتریکی بهینه-تر شود.به این دلیل که برهم کنش ها در این اجسام در مقیاس نانو صورت می گیرد هر تحقیق جامع بر روی این مواد باید خصوصیات این برهم کنش ها که در آن تعاملات اتمی-مولکولی به شدت خواص مکانیکی کل مجموعه را تحت تاثیر قرار می دهند را لحاظ نماید. این بررسی باید شامل ایجاد یک چهارچوب محاسباتی بوده که اثرات متقابل مقیاس های مختلف بر رفتار بزرگ مقیاس ماده را مد نظر قرار دهد. بدین منظور در این پایان نامه با استفاده از شبیه سازی دینامیک ملکولیکه در شبیه سازی رفتار نانو مقیاس از دقیق ترین روش-های موجود است، رفتار مواد تشکیل دهنده در مقیاس اتمی مورد بررسی قرار گرفته و رفتار مواد در این مقیاس مبنایی برای رفتار مواد در مقیاس بزرگتر قرار خواهد گرفت. مضاف بر این امکان استفاده از روش اجزای محدود به عنوان روشی سریع و به صرفه در تحلیل رفتار مواد در مقیاس اتمی نیز بررسی شده است.