<<
>>

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ

1. Проведено моделирование методом Монте-Карло плавления и кристаллизации металлических наночастиц (золота, меди, алюминия и кобальта), изучено поведение размерных зависимостей термодинамических и структурных характеристик, исследованы структурные превращения в металлических наночастицах.

Полученные результаты качественно согласуются с имеющимися экспериментальными данными и молекулярно-динамическими результатами других авторов. Получены размерные зависимости для температур плавления и кристаллизации, установлено наличие точки пересечения в области размеров до 0,7 - 0,8 нм.

2. На основе анализа калорических зависимостей потенциальной части удельной внутренней энергии и температурных зависимостей среднего значения первого координационного числа определены температурные границы гистерезиса при плавлении и кристаллизации нанокластеров золота, меди, алюминия и кобальта. Установлено, что с увеличением размера кластера ширина области гистерезиса

растет и при некотором критическом размере нанокластера резко уменьшается, что соответствует переходу от нанофазы к макроскопическому состоянию.

3. Получены размерные зависимости теплоемкости наночастиц золота, меди и кобальта, отмечено, что при малых размерах эти зависимости могут иметь немонотонный характер.

4. Построены размерные зависимости удельной избыточной поверхностной энергии для нанокластеров золота, меди, алюминия и кобальта. Установлено, что при уменьшении размеров нанокластеров зависимость содержит линейный участок, который может быть описан аналогом линейной формулы Русанова для поверхностного натяжения.

5. Изучен процесс эволюции структуры нанокластеров золота, меди, алюминия и кобальта а также исследована возможность сосуществования различных структур до разрушения кристаллической решетки и после ее восстановления в процессе кристаллизации. После кристаллизации для исследованных систем установлена возможность формирования отдельных зон - полосовых структур, в которых представлена лишь одна определенная конфигурация атомов.

6.

На основе анализа температурных зависимостей удельной теплоемкости наночастиц, а также температурной зависимости среднего координационного числа были установлены температуры соответствующих фазовых переходов. Показано, что при фиксации фазового перехода по данным величинам температуры фазового перехода несколько выше для случая плавления и несколько ниже для случая кристаллизации, чем соответствующие температуры, установленные по калорическим зависимостям потенциальной энергии. Таким образом, можно говорить о некоторой температурной зоне плавления и кристаллизации, т.е. выделять температуры начала и конца плавления и соответственно начала и конца кристаллизации.

7. Проведена оценка степени влияния поверхностных и объемных дефектов на термодинамические и структурные характеристики наночастиц алюминия при фазовом переходе плавление - кристаллизация;

8. Проведено термодинамическое рассмотрение размерных зависимостей температур плавления и кристаллизации, теплоты плавления, удельной свободной поверхностной энергии наночастиц металлов, проанализированы взаимосвязи между размерными зависимостями температур плавления и кристаллизации.

9. Теоретически обосновано, что для описания размерных зависимостей теплоты плавления и кристаллизации необходим учет в качестве параметров модели величины скин-слоя. Качественное поведение размерных зависимостей теплот плавления и кристаллизации должно совпадать, хотя для каждого размера металлических нанокластеров соотношения величин теплоты плавлении и теплоты кристаллизации будет определяться в первую очередь соотношением между долей ГЦК атомов в восстановленной структуре и долей атомов иных структур, реально наблюдаемых в процессах кристаллизации наночастиц.

10. Установлена возможность качественного различия вида зависимостей Tm(h) пленок нанометрового диапазона размеров, которые могут отвечать как уменьшению, так и росту температуры плавления с уменьшением толщины пленки.

<< | >>
Источник: Соколов Денис Николаевич. ИЗУЧЕНИЕ ТЕРМОДИНАМИЧЕСКИХ И СТРУКТУРНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК НАНОЧАСТИЦ МЕТАЛЛОВ В ПРОЦЕССАХ ПЛАВЛЕНИЯ И КРИСТАЛЛИЗАЦИИ: ТЕОРИЯ И КОМПЬЮТЕРНОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ. АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук. Тверь - 2016. 2016

Еще по теме ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ:

  1. Основные результаты и выводы.
  2. Основные результаты и выводы:
  3. Основные результаты и выводы
  4. Основные результаты и выводы к главе 4
  5. Основные результаты и выводы:
  6. Основные результаты и выводы.
  7. Основные результаты и выводы
  8. Основные результаты и выводы
  9. Основные результаты и выводы к главе 3
  10. Основные результаты и выводы исследования
  11. Основные результаты работы и выводы
  12. Основные результаты и выводы к главе 3
  13. Основные выводы по результатам работы
  14. § 26. Выводы и основные результаты изучения категории вида
  15. 3.3.3. Описание, обработка и анализ результатов Результаты и выводы по пилотажному исследованию  
  16. 3.3.5. Обсуждение полученных результатов и выводы