Técnica de Simulación por Dinámica Molecular para la Nanoindentación y Nanorayado de Películas Delgadas (2015)
Mediante la técnica de simulación por Dinámica Molecular (DM) se diseñó una interfaz gráfica capaz de simular las propiedades mecánicas de monocapas de materiales duros. El modelamiento de un sistema escalado de n cuerpos permite obtener propiedades tales como módulo de elasticidad y coeficientes de fricción. La generación del sistema se basa en un crecimiento tridimensional que reproduce la forma real de las películas. Se implementó el método del potencial de Morse para el cálculo de las fuerzas. La interacción indentador superficie es calculada a partir de un potencial esférico repulsivo. El potencial de Morse presenta cuatro términos: energía de disociación, radio de corte, distancia entre pares y profundidad del pozo potencial. El potencial esférico repulsivo presenta tres términos: energía de la esfera, radio de corte y distancia entre pares. La necesidad de paralelizar el proceso conllevo a utilizar un procesador o dos por cada sistema dependiendo del tamaño de la muestra, junto con un programa central controlador de la información compartida. Los sistemas presentarán anisotropía longitudinal en dirección del crecimiento de la muestra y están confinados en una caja de simulación; luego de tener el modelo se procedió a relajar la muestra mediante un termostato que llevó el sistema a un equilibrio térmico; seguidamente, se indentó y rayó la película con un indentador esférico; a continuación se calcularon las fuerzas que desplazarán las partículas a sus nuevas posiciones y a partir de estos desplazamientos se obtuvo la fuerza neta en el indentador. Se observaron cambios en el estado mecánico del sistema; estos cambios revelan propiedades que son de gran utilidad en la construcción de dispositivos que requieren mayor resistencia mecánica (Texto tomado de la fuente)