Динаміка перетворення малих ГЦК кристалів у ікосаедричні наночастинки

Автори	В. Білошапка¹, О. Мельник², В. Сульженко², Д. Піменов¹
Приналежність	¹Бердянський державний педагогічний університет, вул. Шмідта, 4, 71100 Бердянськ, Україна ²Інститут металофізики імені Г.В. Курдюмова Національної академії наук України, б-р Академіка Вернадського, 36, 03142 Київ, Україна
Е-mail
Випуск	Том 13, Рік 2021, Номер 5
Дати	Одержано 16 липня 2021; у відредагованій формі 20 жовтня 2021; опубліковано online 25 жовтня 2021
Посилання	В. Білошапка, О. Мельник, В. Сульженко, Д. Піменов, Ж. нано- електрон. фіз. 13 № 5, 05021 (2021)
DOI	https://doi.org/10.21272/jnep.13(5).05021
PACS Number(s)	61.46.Df
Ключові слова	Нестабільність (3) , Ікосаедрична структура, Поверхнева енергія, Розмірний ефект (4) , Структурна перебудова.
Анотація	Методом молекулярної динаміки з використанням EAM потенціалів вивчена температурна стабільність наночастинок таких ГЦК металів як Ni, Cu, Au, Ag, Pt, Pd, Al, Pb. Встановлено, що частинки малих розмірів всіх зазначених металів з ГЦК структурою є нестабільними і трансформуються в ікосаедричні (Ic) структури. На температурних залежностях потенційної енергії при перебудові ГЦК – Ic спостерігаються стрибкоподібні зменшення потенційної енергії. Сформовані після трансформації Ic структури залишаються стабільними у всьому інтервалі температур до плавлення. Знайдено температури та значення стрибків потенційної енергії dE при трансформації структур з різною кількістю атомів розглянутих металів. Обчислено вільну поверхневу енергію ГЦК структур перед їх перебудовою. Крім цього, знайдено розподіли атомів за потенційною енергією для структур безпосередньо перед та після їх трансформації. Отримані дані свідчать, що втрата стабільності зі зменшенням розміру структур обумовлена зростанням їх вільної поверхневої енергії. Перетворення структур супроводжується зменшенням їх вільної поверхневої енергії на величину, що перевищує приріст об’ємної пружної енергії. Вивчено механізм перебудови. Перебудова реалізується через деформацію та обертання тетраедрів, на які може бути розподілена ГЦК структура. Для всіх вивчених металів механізм трансформації структур є універсальним і має колективний і бездифу-зійний характер. Тривалість перебудови для всіх вивчених структур не перевищувала 10 – 10 секунди.
	Перелік посилань Повний текст Переклад англійською

Інші статті цього номера

1) Аналіз профілю піків рентгенівської дифракційної картини наноструктури оксиду цинку [05001-1-05001-4]
2) Фоточутливі гетероструктури n-Zn0.5Cd0.5O/p-InSe, виготовлені методом магнетронного розпилення [05002-1-05002-4]
3) Дослідження умов осадження тонких плівок міді з продуктів деструкції електродів перенапруженого високовольтного розряду в аргоні високого тиску [05003-1-05003-7]
4) Вплив температури відпалу на структуру та властивості феритів вісмута [05004-1-05004-7]
5) Сітчаста метаповерхня як ультра тонка чвертьхвильова пластинка [05005-1-05005-5]
6) Розпад домішкових кластерів атомів нікелю та кобальту в кремнії під впливом тиску [05006-1-05006-4]
7) Просторові розподіли станів 3p54s атомів аргону в плазмі високочастотного магнетронного розпилення з радіаційною моделлю зіткнень [05007-1-05007-9]
8) Вплив температури підкладки і вмісту магнію на розвиток морфології та люмінесценцію плівок ZnO:Mg [05008-1-05008-6]
9) Механізми релаксації електронного збудження триазидо-S-триазину [05009-1-05009-5]
10) Моделювання теплових явищ у біологічних тканинах, викликаних поверхневим плазмонним резонансом у метал-графенових наночастинках [05010-1-05010-7]
11) Практичні аспекти отримання наноструктурних композитних NaCl-Fe плівок способом EB-PVD на підкладках, що обертаються [05011-1-05011-6]
12) Ультра-мініатюрна антена для надширокосмугових застосувань [05012-1-05012-4]
13) Вплив high-k діелектричних матеріалів на короткоканальні ефекти в тризатворних SOI FinFETs [05013-1-05013-6]
14) Аналіз безперехідного транзистора на основі нанодротів з гетеропереходом, нітридом металу та подвійним металевим затвором [05014-1-05014-4]
15) Структурне та морфологічне дослідження наноструктури CuO, яка осаджується водорозчинним нітрат-гемі(пентагідратом) міді (II) та NaOH як реагентами [05015-1-05015-4]
16) Аналіз характеристик I-V-T сонячних елементів на основі перовскіту CH3NH3PbBr3 [05016-1-05016-4]
17) Особливості непружних та пружних характеристик Si та SiO2/Si структур [05017-1-05017-5]
18) Тонка плівка CuO, виготовлена методом золь-гелю: характеристики для застосування в пристроях [05018-1-05018-5]
19) Експериментальний метод кількісної оцінки струмів витоку сонячних елементів за залежностями густини струму від напруги [05019-1-05019-4]
20) Одновісна модель теплового балансу сонячного колектора [05020-1-05020-5]
21) Моделювання процесів в електронному газі методом Particle-in-cell [05022-1-05022-5]
22) Метод хвильових матриць для моделювання поляризаторів із діафрагмами. Чисельні результати [05023-1-05023-6]
23) Метод математичного синтезу хвилеводних поляризаторів із діафрагмами [05024-1-05024-6]
24) Ab initio дослідження електронних, магнітних та оптичних властивостей шпінелі CuRh2O4: розрахунок з перших принципів [05025-1-05025-5]
25) Епоксидні нанокомпозити з підвищеною гідроабразивною зносостійкістю для використання у транспортних засобах [05026-1-05026-5]
26) Електронна структура кристала ZnS, легованого одним або двома атомами перехідного металу (Cr, Fe) [05027-1-05027-5]
27) Модифікація целюлози наночастинками : від жому цукрової тростини до антимікробного композиту [05028-1-05028-5]
28) Радіаційна функціоналізація плівок поліетиленгліколю з багатостінними вуглецевими нанотрубками [05029-1-05029-5]
29) Застосування автодинного сенсора з підвищеною лінійністю перетворення для реєстрації широкосмугових мультиплетних спектрів ядерного квадрупольного резонансу [05030-1-05030-5]
30) Структура та механічні характеристики катодів з MAX фази Ti2AlC та осаджених іонно-плазмових покриттів [05031-1-05031-7]
31) Гідрохімічний синтез плівкових твердих розчинів HgS1 – xSex [05032-1-05032-5]
32) Технологічні аспекти формування енергоефективних фотоелектричних перетворювачів сонячної енергії [05033-1-05033-6]
33) Оптична й фотокаталітична активність нанокомпозитів ПАН/TiO2 з наночастинками анатаза і Р25 [05034-1-05034-6]
34) Приготування та характеризація вуглецево-кремнієвих гібридних наноструктур [05035-1-05035-5]
35) Дослідження покращених електрохімічних властивостей нанокомпозиту графен/Fe2O3 [05036-1-05036-5]
36) Кристали InSe, отримані стехіометричним плавленням, для застосування в оптоелектронних пристроях [05037-1-05037-5]
37) Волоконний лазер на основі фазових пластин з електронним управлінням [05038-1-05038-6]
38) Створення прототипу багатофункціонального віддаленого робота присутності для фізичних досліджень у електроніці [05039-1-05039-4]