Aplicações da dinâmica molecular à física de superfície. - Maurício Ribeiro Baldan (1997)
Neste trabalho aplicamos a dinâmica molecular (MD), baseada na dinâmica de Langevin ou movimento Browniano, em alguns problemas de Física de superfície. Primeiramente, estudamos a difusão de uma partícula Browniana em um potencial periódico em duas dimensões. Consideramos dois tipos de potenciais. Para um potencial separável, o estudo da constante de difusão ao longo da direção de simetria, reduziu-se a dois problemas de uma dimensão, e nossos estudos em MD concordam com os resultados analíticos na dependência da temperatura e atrito da constante de difusão. Para um potencial não separável, nossos estudos preveram uma dependência alternativa no regime de atritos baixos. O segundo problema refere-se à transição reconstrutiva do W(100), da fase (1 x 1) a altas temperaturas para a fase c(2 x 2) em baixas temperaturas. Estudamos a reconstrução dinâmica da superfície do W(100) frente a um rápido aumento da temperatura, e obtivemos uma estimativa do tempo de relaxação. No outro problema investigamos a estabilidade de uma monocamada tensionada sobre um substrato em função do descasamento levando-se em conta um tipo particular de desordem no sistema. Um modelo atômico simplificado em duas dimensões com um potencial de interação do tipo Lennard-Jones e ainda um potencial diluído de aprisionamento foi usado para modelar o sistema. Fizemos também algumas investigações sobre o comportamento de uma camada adsorvida sobre a influência de uma força externa. Para estudar este problema introduzimos um modelo simples para o atrito de escorregamento baseado na versão bidimensional do modelo de Frenkel-Kontorova, onde as partículas são acopladas umas as outras por molas em um potencial periódico.