Издателям
Вышедшие номера
Возможные механизмы роста теплоемкости в наноструктурированных металлах
Гафнер Ю.Я.1, Гафнер С.Л.1, Замулин И.С.1, Редель Л.В.1, Самсонов В.М.2
1Хакасский государственный университет им. Н.Ф. Катанова, Абакан, Россия
2Тверской государственный университет, Тверь, Россия
Email: ygafner@khsu.ru
Поступила в редакцию: 20 марта 2013 г.
Выставление онлайн: 19 сентября 2013 г.

Проблема аномально высоких экспериментальных значений теплоемкости металлических нанокластеров проанализирована с использованием термодинамики поверхностей, а также на основе данных компьютерного эксперимента. Методом молекулярной динамики с использованием нескольких различных потенциалов сильной связи исследована теплоемкость идеальных ГЦК-кластеров палладия диаметром 6 nm в температурном интервале 150-300 K. Найдено, что при T=150 K теплоемкость наночастицы Pd превышает теплоемкость объемного материала на 12-16%. На основе проведенного теоретического рассмотрения, результатов моделирования и анализа различных экспериментальных данных сделан вывод о том, что рост теплоемкости в компактированном наноматериале не определяется повышенной теплоемкостью отдельных кластеров. По всей видимости, причиной значительного повышения теплоемкости в компактных наноматериалах становится либо их разупорядоченное состояние, либо значительное содержание различного рода примесей, в основном водорода. Работа выполнена при поддержке РФФИ (грант N 12-02-98000-р_сибирь_а).
  1. А.И. Гусев. Наноматериалы, наноструктуры, нанотехнологии. ФИЗМАТЛИТ, М. (2007). 416 с
  2. И.В. Суздалев. Нанотехнология: физико-химия нанокластеров, наноструктур и наноматериалов. КомКнига, М. (2006). 592 с
  3. V. Novotny, P.P.M. Meincke, J.H.P. Watson. Phys. Rev. Lett. 28, 14, 901 (1972)
  4. V. Novotny, P.P.M. Meincke. Phys. Rev. B 8, 9, 4186 (1973)
  5. G.H. Comsa, D. Heitkamp, H.S. Rade. Solid State Commun. 24, 547 (1977)
  6. G. Goll, H. Lohneyen. Nanostruct. Mater. 6, 559 (1995)
  7. Y.Y. Сhen, Y.D. Yao, B.T. Lin. C.T. Suo, S.G. Shyu, H.M. Lin. Nanostruct. Mater. 6, 597 (1995)
  8. Y.D. Yao, Y.Y. Сhen, C.M. Hsu, H.M. Lin, C.Y. Tung, M.F. Tai, D.H. Wang, K.T. Wu, T.C. Suo. Nanostruct. Mater. 6, 933 (1995)
  9. J. Trampenau, K. Bauszus, W. Petry, U. Herr. Nanostruct. Mater. 6, 511 (1995)
  10. J. Rupp, R. Birringer. Phys. Rev. B 36, 7888 (1987)
  11. И.П. Базаров. Термодинамика. Высш. шк., М. (1983). 95 с
  12. Э. Гуггенгейм. Современная термодинамика. ГНТИХЛ, М. (1941). 188 с
  13. А.И. Русанов. Фазовые равновесия и поверхностные явления. Химия, Л. (1967). 388 с
  14. Л.М. Щербаков, В.М. Самсонов. Термодинамика поверхностных явлений. Изд-во Калинин. ун-та, Калинин (1985). 85 с
  15. А. Адамсон. Физическая химия поверхностей. Мир, М. (1979). 568 с
  16. S.L. Gafner, L.V. Redel, Yu.Ya. Gafner, V.M. Samsonov. J. Nanopart. Res. 13, 6419 (2011)
  17. Физические величины. Справочник. Энергоатомиздат, М. (1991). 1232 c
  18. Х.Б. Хоконов. Поверхностные явления в расплавах и возникающих из них твердых фазах. Штиинца, Кишинев (1974). 190 с
  19. В. Миссол. Поверхностная энергия раздела фаз в металлах. Металлургия, М. (1978). C. 34
  20. F. Cleri, V. Rosato. Phys. Rev. B 48, 22 (1993)
  21. M.A. Karolewski. Rad. Eff. Def. Solids 153, 239 (2001)
  22. C. Mottet, J. Goniakowski, F. Baletto, R. Ferrando, G. Treglia. Phase Trans. 77. 1--2, 101 (2004)
  23. J. Loffler, J. Weissmuller, H. Gleiter. Nanostruct. Mater. 6, 567 (1995)
  24. Y. Qi, Т. Cagin, W.L. Johnson, W.A. Goddard III. J. Chem. Phys. 115, 385, (2001)
  25. T. Mutschele, R. Kirchheim. Scripta Met. 21, 2, 135 (1987)
  26. U. Stuhr, H. Wipf, T.J. Udovic, J. Weibmuller, H. Gleiter. Nanostruct. Mater. 6, 555 (1995)
  27. J.A. Eastmen, L.J. Thompson, B.J. Kestel. Phys. Rev. B 48, 1, 84 (1993)
  28. N.X. Sun, K. Lu. Phys. Rev. B 54, 9, 6058 (1996)
  29. С.Л. Гафнер, Л.В. Редель, Ю.Я. Гафнер. ЖЭТФ 141, 3, 488 (2012)

Подсчитывается количество просмотров абстрактов ("html" на диаграммах) и полных версий статей ("pdf"). Просмотры с одинаковых IP-адресов засчитываются, если происходят с интервалом не менее 2-х часов.

Дата начала обработки статистических данных - 27 января 2016 г.