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alongamento do cluster na simulação utilizamos de uma informação experimental, no qual
durante o processo mecânico de alongamento existem camadas de memória nas extremidades
da região onde se forma o nanofio. Essas camadas de memória são camadas atômicas que
sofrem poucas alterações estruturais devido à ação da tensão mecânica durante o processo
de alongamento experimental. Para obter maiores informações ver a seção 3. Com base
na informação experimental, as camadas de memória são implementadas na simulação congelando
as camadas da extremidade superior e inferior ao longo da direção ⃗z (direção de
alongamento). O congelamento das camadas atômicas considera o tipo de empilhamento das
direções cristalográficas, para as direções [100] e [110] o empilhamento é do tipo AB então são
congeladas duas camadas atômicas (duas superiores e duas inferiores) e para a direção [111] o
empilhamento é do tipo ABC então são congeladas três camadas atômicas (três superiores e
três inferiores). Os tipos de empilhamento das camadas atômicas podem ser vistas na figuras
2.1a, 2.1b e 2.1c para as direções [100], [110] e [111], respectivamente.
O intervalo de tempo (∆t) de integração das equações de movimento é representado pelo
item 4 da tabela 2.3. O ∆t utilizado para as simulações dos nanofios metálicos foi de 2,0×10 −15
s, lembrando que os clusters são compostos somente pelos metais de transição [34]. Intervalos
dessa ordem para os átomos mais pesados, como os metais, são cabíveis visto que a freqüência
de oscilação dos átomos da tabela 2.1 é da ordem de terahertz (T Hz = 10 12 Hz) [37], a nossa
escolha é 500 vezes menor que o 1 ciclo de oscilação. A escolha do intervalo de integração das
equações de Newton, utilizando alguns dos algoritmos de Verlet, deve ser feita tomando algum
cuidado para que o passo entre posições não seja extremamente grande, pois o acúmulo de
erro acabaria sendo grande e a simulação não traria alguma informação que estivesse dentro
dos limites das equações e sistemas aqui utilizados [23].
Para alongar o cluster próximo ao ponto de ruptura são necessários vários passos (item 5
da tabela 2.3), porém é difícil estimar um número genérico de passos para romper os clusters,
devido ao caráter estocástico introduzido pela variação de distribuição de velocidades iniciais.
Depois de algumas simulações foi possível verificar que as estruturas metálicas que utilizamos
dificilmente suportam um alongamento referente a três vezes ao seu comprimento original
na direção do alongamento. O alongamento ocorre na direção ⃗z, se a altura do cluster em ⃗z
apresentar 20 Å, o deslocamento de uma ponta do cluster no valor de 60 Å daria o alongamento
referente a três vezes o tamanho inicial. Desse valor estimamos qual o número de passos
necessários para alongar e romper o cluster. Hipoteticamente, se tivermos uma velocidade de
alongamento de 1,0 m/s e um intervalo de integração de 1,0 fs, seriam necessários 6, 0 × 10 6
passos de simulação para o deslocamento total de 60 Å.
No item 6 da tabela 2.3, após a temperatura final alcançada e antes do alongamento é
realizado a termalização do cluster.
O item 7 é a taxa de atualização da tabela de vizinhos de Verlet, nesta implementação
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