Вышедшие номера
Изучение фрагментации кристалла при всестороннем сжатии
Российский научный фонд, 25-23-00001
Магомедов М.Н. 1
1Институт проблем геотермии и возобновляемой энергетики --- филиал ФБГУН объединенного Института высоких температур РАН, Махачкала, Дагестан, Россия
Email: mahmag4@mail.ru
Поступила в редакцию: 21 ноября 2024 г.
В окончательной редакции: 13 января 2025 г.
Принята к печати: 14 января 2025 г.
Выставление онлайн: 22 марта 2025 г.

На основании аналитического метода (т. е. без компьютерного моделирования) изучено изменение удельной (на единицу площади) поверхностной энергии (σ) кристалла от нормированного объема (v/v0) вдоль различных изотерм. Здесь v0 - значение объема при нулевых значениях давления и абсолютной температуры. Показано, что функция σ(v/v0) при определенном сжатии (v/v0)frS<1 переходит в отрицательную область. Такое поведение функции σ(v/v0) при v/v0<(v/v0)frS должно стимулировать фрагментацию кристалла, при которой кристалл будет стремиться любым путем увеличить свою межкристаллитную поверхность. Показано, что отрицательное значение функции σ(v/v0) должно стимулировать как фрагментацию структуры кристалла, так и нагревание фрагментирующей среды и появление в этой среде поверхностного давления, обусловленного появлением внутренней поверхности. Проведены расчеты величины (v/v0)frS для кристаллов Ne, Li и Au при различных температурах. На основании экспериментальных данных указаны давления, которые соответствуют рассчитанным значениям (v/v0)frS. Показано, что эти давления вполне достижимы в современных экспериментах по статическому сжатию этих кристаллов. Ключевые слова: деформация, поверхностная энергия, нанокристалл, поверхностное давление.