ИССЛЕДОВАНИЕ РАЗМЕРНЫХ ЭФФЕКТОВ, ТЕРМОСТАБИЛЬНОСТИ НАНОКЛАСТЕРОВ d - MEТАЛЛОВ (Ni, Pd) И КРЕМНИЯ НА ОСНОВЕ МОЛЕКУЛЯРНО-ДИНАМИЧЕСКОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ
Резюме:
Resume:
Представлены результаты исследования методом молеулярной динамики термостабильности и термодинамических свойств нанокластеров никеля, палладия и кремния c числом атомов от 13 до 561 и различными исходными координациями: ГЦК, ОЦК, икосаэдрической (Ih) в широком интервале температур от 300 K до 1700 K. Рассмотрены различные типы наноструктуры в зависимости от состава и геометрии нанофрагментов, морфологии их поверхности, степени влияния ближнего и дальнего порядков. Для описания взаимодействия атомов в металлах выбран многочастичный потенциал Финниса – Синклера, в кремнии – Терцоффа и Стиллинджера – Вебера. Для модели кремния был проведен анализ изменения структуры и кинетических свойств при нагреве застеклованных и аморфных наночастиц Si300, Si400, Si500.
Ключевые слова: МД-моделирование, нанокластер, никель, палладий, застеклованный, аморфный, наноструктура, размерные эффекты, термостабильность, плавление, нанофрагменты.
№4 -2009 г.
Авторы:
Authors:
В. А. Полухин, Э. Д. Курбанова, Л. К. Ригмант, А. Е. Галашев, Н.А.Ватолин
e-mail: PValery@nm.ru; LRigmant@nm.ru; galashev@ecko.uran.ru
SCALE EFFECTS AND TERMOSTABILITY ANALYSIS OF d – METAL (Ni, Pd) AND SILICON NANOCLUSTERS BASING ON MD-SIMULATION DATA
Резюме:
Resume:
Basing on the MD-simulated data the comparison of physicochemical properties of Ni-nanoclusters, as effective elements of catalytic 2D-spacers, and Si-nanoparticles, as quantum dots having excellent optoelectronic characteristics (competitive para to those of GaAs compound), has been carried on. To understand the specificity the structure changes (with comparison of silicon ones) in depending on nature of interatomic bonds and initial structures (fcc, bcc, icosahedral – Ih) MD-simulation of thermic evolution and melting of NiN and PdN clusters (55 £ N £ 561) was carried on up to 2000K. As for atomic interactions of Si300, Si400, Si500-clusters (with glass and amorphous structures) Terssoff potential was applied and for Ni-,Pd-clusters the well known EAM potential functions were used. It was revealed, that the process of melting of Ni-clusters was essentially differed from silicon one having lower temperatures and broader the interval as itself with coexistence of premelting liquidlike state of upper shells and solidlike one of inner (core). That intermediate state of Ni-clusters was characterized by more homogeneous shell distribution of potential energies in comparison with those of Si-clustes.
Key words: MD-simulation, nanoclusters, nanofragments, nanostructure, Nickel, Palladium, glassforming, amorphous, scale effects, thermostability, melting.
№4 -2009
Авторы:
Authors:
V. А. Polukhin, E. D. Kurbanova, L. K. Rigmant, А. Е. Galashev, N. A. Vatolin
e-mail: PValery@nm.ru; LRigmant@nm.ru; galashev@ecko.uran.ru