Фундаментальные проблемы современного материаловедения,  2014,  том 11,  №3

 

Чепкасов И.В., Гафнер Ю.Я.

Влияние межфазных границ на теплоёмкость нанокластеров меди сконденсированных из газовой фазы

Хакасский государственный университет им. Н.Ф. Катанова, Абакан, Россия

Методом молекулярной динамики с использованием модифицированного потенциала сильной связи исследована теплоёмкость кластеров меди различного размера (4000 – 7200 атомов) полученные при моделировании процесса конденсации из газовой фазы. В случае высоких температур не удалось адекватно оценить роль межфазных границ при расчете теплоёмкости наночастиц. Причиной явилась массовая диффузия атомов Cu с целью придания синтезированным кластерам энергетически более выгодной формы и структуры. При низких температурах теплоёмкость таких кластеров превысила теплоёмкость кластеров с идеальной формой и структурой на величину от 3,2% до 10,6%. Был сделан вывод, что производимые в реальных экспериментах кластеры Cu из-за неидеальности своей внешней формы и внутреннего строения не могут быть применены в устройствах, использующих тепловую энергию таких кластеров, без предварительного этапа оптимизации.

Ключевые слова: ГЦК металлы, компьютерное моделирование, молекулярная динамика, сильная связь, теплоемкость.

УДК 532.6:546.22

Сведения об авторах:
Чепкасов Илья Васильевич, к.ф.-м.н., ст. преподаватель ХГУ, Этот e-mail адрес защищен от спам-ботов, для его просмотра у Вас должен быть включен Javascript
Гафнер Юрий Яковлевич
, д.ф.-м.н., профессор, зав. кафедрой ХГУ, Этот e-mail адрес защищен от спам-ботов, для его просмотра у Вас должен быть включен Javascript


 

Fundamental’nye problemy sovremennogo materialovedenia

(Basic Problems of Material Science (BPMS)) Vol. 11, No.3 (2014)

 

Chepkasov I.V., Gafner Yu.Ya.

Influence interphase boundaries on the heat capacity of copper nanoclusters condensed from the gas phase

Khakassia State University, Abakan, Russia

Molecular dynamics method using a modified tight-binding potential was investigated specific heat of copper clusters of various sizes (4000 – 7200 atoms) in the simulation of condensation from the gas phase. At high temperatures failed to adequately assess the role of interphase boundaries in the calculation of the heat capacity of nanoparticles. The reason was the mass diffusion of Cu atoms with a view to giving a synthesized clusters energetically more favorable shape and structure. At low temperatures, the heat capacity of the heat capacity of clusters of clusters topped with perfect form and struc-ture by between 3.2% to 10.6%. It was concluded that in real experiments produced clusters Cu imperfection because its external shape and internal structure can not be used in devices that use thermal energy of such clusters, without optimization step.

Keywords: fcc metals, computer modeling, molecular dynamics, tight-binding, thermal capacity.

Information about authors:
Chepkasov Ilya Vasilyevich, PhD, KhSU lecturer, Этот e-mail адрес защищен от спам-ботов, для его просмотра у Вас должен быть включен Javascript
Gafner Yuriy Yakovlevich
, PhD, Hab., professor, KhSU head of department, Этот e-mail адрес защищен от спам-ботов, для его просмотра у Вас должен быть включен Javascript