Вышедшие номера
Процессы структурообразования в фуллереновых смесях
Российский научный фонд, Конкурс 2021 года «Проведение фундаментальных научных исследований и поисковых научных исследований малыми отдельными научными группами», 22-22-00508
Хуснутдинов Р.М. 1,2, Хайруллина Р.Р.1
1Казанский (Приволжский) федеральный университет, Казань, Россия
2Удмуртский федеральный исследовательский центр Уральского отделения Российской академии наук, Ижевск, Россия
Email: khrm@mail.ru, raniya-art@mail.ru
Поступила в редакцию: 17 октября 2022 г.
В окончательной редакции: 24 октября 2022 г.
Принята к печати: 25 октября 2022 г.
Выставление онлайн: 12 ноября 2022 г.

Процессы стеклообразования в конденсированных средах характеризуются некоторыми специфическими изменениями ближнего порядка в расположении частиц (атомов/молекул/ионов). Так, ближний структурный порядок в переохлажденных жидкостях и стеклах характеризуется пятилучевой симметрией в расположении частиц часто обозначаемый как икосаэдрический (идеальный или искаженный) ближний порядок. Настоящая статья посвящена исследованию локальных структурных особенностей переохлажденного расплава фуллереновой смеси A20B80 (где A = C60 и B = C70), полученного при различных протоколах охлаждения с целью выяснения механизма формирования икосаэдрического ближнего порядка в бинарных молекулярных жидкостях. Проведены комплексные исследования свойств расплава фуллереновой смеси с использованием крупномасштабного молекулярно-динамического моделирования с последующим структурным и кластерным анализом. Рассчитаны температура кристаллизации и критическая температура стеклования системы, которые составили T_m~1439 K и T_c~1238 K соответственно. Установлено, что кристаллизация бинарной фуллереновой смеси осуществляется по поликристаллическому сценарию с образованием кластеров с ГЦК- и ГПУ-симметриями. Показано, что в переохлажденной фуллереновой смеси ближний икосаэдрический порядок образован незначительным количеством идеальных икосаэдрических кластеров и некоторым набором искаженных икосаэдрических кластеров, доля которых практически не меняется при температурах ниже критической температуры стеклования. Ключевые слова: молекулярная динамика, фуллерены, ближний порядок, структурное упорядочение.
  1. A.V. Mokshin, R.M. Khusnutdinoff, B.N. Galimzyanov, V.V. Brazhkin. Phys. Chem. Chem. Phys. 22, 4122 (2020)
  2. W.K. Luo, H.W. Sheng, F.M. Alamgir, J.M. Bai, J.H. He, E. Ma. Phys. Rev. Lett. 92, 145502 (2004)
  3. T. Schenk, D. Holland-Moritz, V. Simonet, R. Bellisent, D.M. Herlach. Phys. Rev. Lett. 89, 075507 (2002)
  4. Р.М. Хуснутдинов, А.В. Мокшин, Б.А. Клумов, Р.Е. Рыльцев, Н.М. Щелкачев. ЖЭТФ 150, 306 (2016)
  5. L. Ren, T. Gao, R. Ma, Q. Xie, X. Hu. Mater. Res. Express 6, 016510 (2019)
  6. R.M. Khusnutdinoff, A.V. Mokshin. Solid State Phenomena 310, 145 (2020)
  7. R.M. Khusnutdinoff, R.R. Khairullina, A.L. Beltyukov, V.I. Lad'yanov, A.V. Mokshin. J. Phys.: Condens. Matter. 33, 104006 (2021)
  8. F.C. Frank. Proc. R. Soc. London A 215, 43 (1952)
  9. P. Zimmermann, S. Peredkov, P. Macarena Abdala, S. DeBeer, M. Tromp, C. Muller J.A. van Bokhoven. Coord. Chem. Rev. 423, 213466 (2020)
  10. J.B. Kimbrell, C.M. Crittenden, W.J. Steward, F.A. Khan, A.C. Gaquere-Parker, D.A. Stuart. Nanosci. Meth. 3, 40 (2014)
  11. W. Gotze. Complex dynamics of glass-forming liquids. Oxford University Press, Oxford (2009). 1937 p
  12. J.P. Hansen, I.R. McDonald. Theory of simple liquids. Academic Press, London (1986). 416 p
  13. А.В. Мокшин. ТМФ 183, 3 (2015)
  14. Р.М. Хуснутдинов, А.В. Мокшин, А.Л. Бельтюков, Н.В. Олянина. ТВТ 56, 211 (2018)
  15. L.A. Girifalco. J. Chem. Phys. 95, 5370 (1991)
  16. K. Kniaz, J.E. Fischer, L.A. Girifalco, A.R. McGhie, R.M. Strongin, A.B. Smith. Solid State Commun. 96, 739 (1995)
  17. V.I. Zubov, I.V. Zubov. J. Phys. Chem. B 109, 14627 (2005)
  18. R. Ruberto, M.C. Abramo, C. Caccamo. Phys. Rev. B 70, 155413 (2004)
  19. Р.М. Хуснутдинов, А.В. Мокшин, И.Д. Тахавиев. ФТТ 57, 393 (2015)
  20. В.К. Малиновский. ФТТ 41, 805 (1999)
  21. P.R. ten Wolde, M.J. Ruiz-Montero, D. Frenkel. J. Chem. Phys. 104, 9932 (1996)
  22. S. Torquato, T.M. Truskett, P.G. Debenedetti. Phys Rev. Lett. 84, 2064 (2000)
  23. J.R. Errington, P.G. Debenedetti. J. Chem. Phys. 118, 2256 (2003)
  24. B.A. Klumov, S.A. Khrapak, G.E. Morfill. Phys. Rev. B 83, 184105 (2011)
  25. C.C. Wang, K.J. Dong, A.B. Yu. AIP Conf. Proc. 1542, 353 (2013)
  26. S.-P. Pan, S.-D. Feng, J.-W. Qiao, W.-M. Wang, J.-Y. Qin. Sci. Rep. 5, 16956 (2015)
  27. М.Б. Юнусов, Р.М. Хуснутдинов, А.В. Мокшин. ФТТ 63, 308 (2021)

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.