Розрахунок механічних, теплових та електричних властивостей карбіду кремнію методами молекулярної динаміки у середовищі LAMMPS

Скорочена інформація про документ
dc.contributor.advisorГільчук, Андрій Володимирович
dc.contributor.authorКондрахін, Михайло Вячеславович
dc.date.accessioned2026-06-08T09:36:36Z
dc.date.available2026-06-08T09:36:36Z
dc.date.issued2026
dc.description.abstractМагістерська дисертація присвячена моделюванню механічних, теплових та електричних властивостей кубічного карбіду кремнію (3C-SiC) методом молекулярної динаміки у середовищі LAMMPS. Об'єкт дослідження: кубічний карбід кремнію (3C-SiC) як перспективний функціональний матеріал для застосування у високотемпературній електроніці, тепловідвідних елементах, сенсорних пристроях та інших системах, що працюють в умовах підвищених температур і механічних навантажень. Предмет дослідження: механічні, теплові властивості кубічного карбіду кремнію (3C-SiC), отримані за допомогою методу молекулярної динаміки у середовищі LAMMPS, а також вплив вибору міжатомного потенціалу, температури та розмірів моделі на результати моделювання. Методи дослідження: класична молекулярна динаміка з використанням програмного пакету LAMMPS та міжатомних потенціалів Терсоффа, Вашишта та модифікованого методу вбудованого атома. У роботі визначено еластичні коефіцієнти, модуль Юнга, модуль зсуву, модуль всебічного стиснення, коефіцієнт Пуассона, коефіцієнт лінійного теплового розширення та теплопровідність 3C-SiC. Проведено порівняння отриманих результатів з літературними даними, оцінено точність використаних потенціалів та визначено їхню придатність для моделювання різних властивостей 3C-SiC.uk
dc.description.abstractotherThe object of the study is cubic silicon carbide (3C-SiC) as a promising functional material for applications in high-temperature electronics, heat-dissipating elements, and devices operating under extreme conditions. The subject of the study is the mechanical properties, including elastic coefficients and derived material parameters; thermal properties, including linear thermal expansion and thermal conductivity; and electrical properties, including static dielectric permittivity, of cubic silicon carbide obtained by molecular dynamics simulation in the LAMMPS environment, as well as the influence of interatomic potentials and model parameters on the simulation results. Research methods. The molecular dynamics method was used in this work to model the atomic structure and physical properties of 3C-SiC. Construction, equilibration, and calculations of atomistic models were performed in the LAMMPS software environment. The Tersoff, Vashishta, and modified embedded-atom method (MEAM) potentials were used to describe interatomic interactions, as well as the ReaxFF potential for electrical properties. Visualization of atomic configurations was carried out using OVITO. Processing of results, plotting of graphs, and numerical data analysis were performed using Python. The scientific novelty of the thesis lies in the comprehensive comparative modeling of the mechanical and thermal properties of cubic silicon carbide using different interatomic potentials in the LAMMPS environment. The suitability of the Tersoff, Vashishta, and modified embedded-atom method potentials for describing the elastic characteristics, thermal expansion, and thermal conductivity of 3C-SiC was evaluated. The influence of temperature, potential choice, and model parameters on the results of molecular dynamics simulations was analyzed.
dc.format.extent69 с.
dc.identifier.citationКондрахін, М. В. Розрахунок механічних, теплових та електричних властивостей карбіду кремнію методами молекулярної динаміки у середовищі LAMMPS : магістерська дис. : 105 Прикладна фізика та наноматеріали / Кондрахін Михайло Вячеславович. – Київ, 2026. – 69 с.
dc.identifier.urihttps://ela.kpi.ua/handle/123456789/81518
dc.language.isouk
dc.publisherКПІ ім. Ігоря Сікорського
dc.publisher.placeКиїв
dc.subjectкарбід кремніюuk
dc.subject3C-SiCuk
dc.subjectмолекулярна динамікаuk
dc.subjectLAMMPSuk
dc.subjectміжатомний потенціалuk
dc.subjectмеханічні властивостіuk
dc.subjectтеплопровідністьuk
dc.subjectтеплове розширенняuk
dc.subjectеластичні коефіцієнтиuk
dc.subject.udc539.3:539.23:004.94
dc.titleРозрахунок механічних, теплових та електричних властивостей карбіду кремнію методами молекулярної динаміки у середовищі LAMMPSuk
dc.typeMaster Thesis

Файли

Контейнер файлів
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз
Назва:
Kondrakhin_magister.pdf
Розмір:
3.01 MB
Формат:
Adobe Portable Document Format
Завантажити
Ліцензійна угода
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз недоступний
Назва:
license.txt
Розмір:
8.98 KB
Формат:
Item-specific license agreed upon to submission
Опис:
Завантажити

Зібрання

Магістерські роботи (ПФ)
Магістерські роботи