Вышедшие номера
Влияние размера и формы свободных наночастиц на локальные изменения параметра решетки и структурную стабильность ОЦК-Zr и Fe
Долгушева Е.Б.1, Трубицын В.Ю.1
1Физико-технический институт Уральского отделения Российской академии наук, Ижевск, Россия
Email: elena@otf.pti.udm.ru
Поступила в редакцию: 25 августа 2009 г.
Выставление онлайн: 20 мая 2010 г.

Методом молекулярной динамики с многочастичным потенциалом межатомного взаимодействия, полученным в рамках модели погруженного атома, проведено исследование влияния формы и размера нанокристаллов на решеточную релаксацию ОЦК-металлов (цирконий, железо) при постоянной температуре. Расчеты выполнены для изолированных кластеров с размерами от 2.5 до 17 nm для Zr и от 2 до 14 nm для Fe. Показано, что в свободных частицах циркония и железа вдоль направлений [100], [010], [001] релаксация постоянной решетки носит осциллирующий характер. В центре кластеров кубической формы независимо от размера частиц Zr и Fe равновесные расстояния между атомами минимальны по сравнению как с приповерхностными слоями, так и с равновесным значением параметра решетки массивного образца. В кластерах сферической формы область максимального сжатия приходится на глубину, равную ~0.2 диаметра частицы от поверхности. При увеличении размера кластеров и кубической, и сферической формы отклонение локального параметра решетки от равновесного значения массивного образца уменьшается. Установлено, что размер и форма кластера существенным образом влияют на температуру и механизм структурного ОЦК-ГПУ-превращения. Работа выполнена при поддержке Российского фонда фундаментальных исследований (гранты N 07-02-96018 и 07-02-00973).