Основные результаты и выводы к главе 4

1. Установлено, что для нанокапель алюминия использование как простого парного потенциала (потенциал Морзе), так и осциллирующего потенциала (типа потенциал Шиффа) может удовлетворительно описывать асимптотическое поведение зависимости сг(/?) при адекватном и согласованном выборе параметров потенциала.

2. Проведено термодинамическое рассмотрение проблемы взаимосвязи размерных зависимостей температур плавления и кристаллизации для металлических наночастиц. Установлено существование точки пересечения кривой плавления T_m(>) и кривой кристаллизации T_c(r)в области малых размеров (по нашим оценкам, точка пересечения лежит в диапазоне размеров 0,5 - 0,6 нм). При этом лишь на качественном уровне можно выявить тенденцию к слиянию кривых плавления и кристаллизации в области больших размеров частиц, т.е. в пределе при г —» ∞. По нашему мнению, при некотором критической размере, отвечающем макроскопическому случаю, кривые размерных зависимостей температуры плавления и кристаллизации должны сливаться скачком. Данный вывод подтверждается нашими результатами моделирования для нанокластеров меди (см. и. З.1.). Предельное значение температур плавления и кристаллизации T^∖τ^должно достигаться в области гораздо больших размеров, чем те, которые доступны в лабораторных и компьютерных экспериментах.

3. Для описания размерных зависимостей теплоты плавления и кристаллизации необходим учет в качестве параметров модели величины скин-слоя δ, размерной зависимости энтропии плавления, характерной размерности системы, а также колебательных свойств нанокластеров в области плавления и кристаллизации.

плавления и кристаллизации демонстрируют недостаточно плавное поведение. При этом качественное поведение размерных зависимостей теплот плавления и кристаллизации должно совпадать, хотя для каждого размера металлических нанокластеров соотношения величин теплоты плавления 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. Была обнаружена особенность качественного поведения размерных зависимостей теплот плавления и кристаллизации, а именно при малых размерах нанокластеров значение теплоты плавления выше соответствующего значения теплоты кристаллизации, но с ростом числа атомов данное соотношение меняется, и, таким образом, существует некоторый размер нанокластера, для которого эти значения совпадают.

Установлено также, что асимптотика размерных зависимостей теплот плавления и

__________________________________________________________________ I/O

кристаллизации при N —>0 имеет некоторые различия, т.е.

Я(г)/Я^

→1

в отличие от

Я(г)/Я^>

(за исключением нанокластеров алюминия).

Исследование размерных зависимостей теплоты плавления и теплоты кристаллизации нанокластеров металлов, на наш взгляд, может быть полезным для термодинамического рассмотрения взаимосвязи размерных зависимостей температур плавления и кристаллизации.

4. Было показано, что для корректного определения минимального размера (радиуса) при коалесценции двух сферических наночастиц металлов необходим учет размерных зависимостей σ_s,σ_l,T_m,

5. Установлена возможность качественного различия вида зависимостей T_m(h) пленок нанометрового диапазона размеров, которые могут отвечать как уменьшению, так и росту температуры плавления с уменьшением толщины пленки (соотношение для T_m(h)было предложено в [311]). Данный эффект теоретически предсказан при исследовании размерных зависимостей температур плавления меди (рост температуры) и олова (понижение температуры) на углеродной подложке.