Se estudió un sistema de 3,6864×104 partículas que interactúan a través del potencial de
Lennard-Jones mediante dinámica molecular, usando un código paralelo que integra las ecuaciones
de movimiento diseñadas para simular un sistema a tensor de presiones y temperatura
constantes (NPT) en dos dimensiones.
Se investigó una región del espacio de fase correspondiente a presión nula y temperaturas
cercanas al punto de fusión, para comparar los resultados con las predicciones de la teoría
de Kosterlitz, Thouless, Halperin, Nelson y Young (KTHNY). En esta teoría la fusión de un
sólido bidimensional, provocada por los defectos topológicos, ocurre a través de dos transiciones
de fase continuas. En la primera transición se pierde el orden traslacional y en la segunda
el orden orientacional, resultando en un líquido que carece de orden. Los mecanismos que
provocan la fusión tienen una estrecha relación con el comportamiento y la dinámica de los
defectos, particularmente las dislocaciones y el desligamiento de pares de ellas. En la teoría
KTHNY las constantes elásticas se acercan a un valor universal cuando el sólido se acerca a
su temperatura de fusión.
Con el n de explorar la compatibilidad del sistema simulado con la teoría se ha estudiado
el comportamiento de la entalpía, las constantes elásticas, la fracción de defectos y se ha hecho
un análisis visual de los defectos en función de la temperatura. También se investigó el número
de iteraciones que demora el sistema en llegar al equilibrio en función de la temperatura y
las condiciones iniciales.
Se ha observado una transición de fase sólido líquido entre las temperaturas reducidas
0,40725 (sólido) y 0,4095 (líquido). Se ha estudiado el tiempo que demora el sistema en
llegar al equilibrio en función de la temperatura. Al acercarse a la temperatura de transición
este tiempo aumenta. El comportamiento de las propiedades mecánicas del sistema está en
acuerdo con la teoría KTHNY. El análisis de los defectos presentes en el sistema a diferentes
temperaturas permite concluir que en el sólido frío sólo se observan pares de dislocaciones
ligadas mientras que al subir la temperatura y acercarse a la transición de fase se forman
regiones densas de defectos y los pares se empiezan a desligar. En el líquido se ve una mayor
concentración de defectos muy desordenados. Este escenario está de acuerdo con la teoría
KTHNY que dice que la fusión ocurre a partir del desligamiento de pares de dislocaciones.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:UCHILE/oai:repositorio.uchile.cl:2250/102072 |
| Date | January 2009 |
| Creators | Asenjo Andrews, Daniel Arthur |
| Contributors | Lund Plantat, Fernando, Facultad de Ciencias Físicas y Matemáticas, Departamento de Física, Cruchaga, Marcela, Gutiérrez Gallardo, Gonzalo, Núñez Vásquez, Álvaro, Soto Bertrán, Rodrigo |
| Publisher | Universidad de Chile |
| Source Sets | Universidad de Chile |
| Language | Spanish |
| Detected Language | Spanish |
| Type | Tesis |
| Rights | Attribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Chile, http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/cl/ |
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