Оглавление

Введение....................................................................................................... 4

Глава 1. Теоретические и экспериментальные исследования фазовых переходов первого рода в металлических наносистемах..

1.1. Наночастицы и моделирование физико-химических процессов с

их участием................................................................................................ 29

1.2. Обзор вычислительных методов, используемых при

моделировании.......................................................................................... 31

1.3. Результаты рассмотрения поведения наночастиц при фазовом

переходе 1 рода, полученные классическими методами моделирования 45

1.4. Теоретическое рассмотрение размерной зависимости

температуры плавления наночастиц.......................................................... 55

1.5. Экспериментальные исследования плавления и кристаллизации

наночастиц............................................................................................

1.6. Заключение......................................................................................... 72

Глава 2. О методике проведения компьютерного эксперимента по моделированию термодинамических и структурных характеристик нанокластеров металлов методом Монте-Карло.... 74

2.1. О применении потенциала Гупта для описания

межмолекулярного взаимодействия в металлических системах.............. 74

2.2. Об алгоритме компьютерной программы для моделирования

термодинамических и структурных характеристик при фазовом переходе первого рода для ГЦК нанокластеров металлов.................................................................... 77

2.3. Вспомогательные программы для проведения процедуры

моделирования...........................................................................................

2.4. К вопросу об идентификации фазового перехода первого рода в

нанокластерах металлов............................................................................ 89

2.5. О методике исследования изменения формы и структурных

характеристик наночастиц при фазовом переходе кристалл-жидкость.. 94

2.6. О практических аспектах моделирования фазовых переходов

первого рода в нанокластерах металлов.................................................... Ill

2.7. Заключение...................................................................................... 120

Глава 3. О результатах компьютерного эксперимента по моделированию термодинамических и структурных характеристик при фазовом переходе первого рода для нанокластеров металлов методом Монте-Карло.............. 121

3.1. Моделирование плавления и кристаллизации металлических

нанокластеров, определение параметров гистерезиса калорических кривых потенциальной части внутренней энергии......................................................................... 121

3.2. Расчет размерных зависимостей температуры плавления и

кристаллизации металлических нанокластеров....................................... 126

3.3. Расчет теплоемкости металлических нанокластеров по данным

результатов компьютерного эксперимента.............................................. 132

3.4. Исследование размерной зависимости удельной избыточной

поверхностной энергии металлических нанокластеров.......................... 136

3.5. О результатах исследования структурных характеристик в

металлических нанокластерах при фазовом переходе плавление - кристаллизация 141

3.6. О влиянии поверхностных и объемных дефектов на

термодинамические и структурные характеристики наночастиц алюминия при плавлении................................................................................................................... 148

3.7. Основные результаты и выводы к главе 3.......................................

Глава 4. Термодинамический подход к исследованию размерных зависимостей термодинамических характеристик наночастиц (температура плавления, температура кристаллизации, теплота плавления, удельная свободная поверхностная энергия).................................................................................................... 159

4.1. Исследование удельной свободной поверхностной энергии

нанокапель алюминия с использованием потенциала Шоммерса...... 159

4.2. О взаимосвязи размерных зависимостей температур плавления и

кристаллизации наночастиц металлов..................................................... 168

4.3. Расчет размерных зависимостей тепл от плавления и

кристаллизации наночастиц металлов..................................................... 177

4.4. Зависимость минимального размера наночастиц металлов от

температуры при коалесценции................................................................ 182

4.5. Термодинамический подход к проблеме размерной зависимости

температуры плавления тонких пленок................................................... 187

4.6. Основные результаты и выводы к главе 4....................................... 196

Основные результаты и выводы.............................................................. 198

Список цитируемой литературы.............................................................. 201

Приложение. Графики и рисунки, описывающие эволюцию структурных характеристик для нанокластеров алюминия и кобальта в процессе плавления и кристаллизации...................................................................................... 236