Влияние поверхностных и межфазных характеристик на поведение фазовой диаграммы наночастиц сплава палладий-платина
Л.П. Арефьева1, И.Г. Шебзухова2
1 ФБГОУ ВО «Донской государственный технический университет»
2 ФБГОУ ВО «Кабардино-Балкарский государственный университет им. Х.М. Бербекова»
DOI: 10.26456/pcascnn/2020.12.243
Оригинальная статья
Аннотация: Проведен расчет температур плавления и кристаллизации и построена фазовая диаграмма металлических частиц системы Pd — Pt размером 10 нм. Поверхностная и межфазная энергии, их температурные и размерные зависимости оценивались модифицированным электронно-статистическим методом. Установлено, что вид фазовой диаграммы для наночастиц Pd — Pt имеет существенные отличия от диаграммы объемных фаз, включая гистерезис плавления-кристаллизации.
Ключевые слова: размерные эффекты, температура плавления, температура кристаллизации, фазовая диаграмма, гистерезис плавления-кристаллизации, бинарные наночастицы, система палладий-платина
- Арефьева Людмила Павловна – к.ф.-м.н., доцент, доцент кафедры «Физическое и прикладное материаловедение», ФБГОУ ВО «Донской государственный технический университет»
- Шебзухова Ирина Гусейновна – д.ф.-м.н., доцент, профессор кафедры теоретической и экспериментальной физики , ФБГОУ ВО «Кабардино-Балкарский государственный университет им. Х.М. Бербекова»
Ссылка на статью:
Арефьева, Л.П. Влияние поверхностных и межфазных характеристик на поведение фазовой диаграммы наночастиц сплава палладий-платина / Л.П. Арефьева, И.Г. Шебзухова // Физико-химические аспекты изучения кластеров, наноструктур и наноматериалов. — 2020. — Вып. 12. — С. 243-251. DOI: 10.26456/pcascnn/2020.12.243.
Полный текст: загрузить PDF файл
Библиографический список:
1. Оленин, А.Ю. Получение, динамика структуры объема и поверхности металлических наночастиц в конденсированных средах / А.Ю. Оленин, Г.В. Лисичкин // Успехи химии. – 2011. – Т. 80 – № 7. – С. 635-662. DOI:
10.1070/RC2011v080n07ABEH004201.
2. Lai, S.L. Size-dependent melting properties of small tin particles: nanocalorimetric measurements / S.L. Lai, J.Y. Guo, V. Petrova, G. Rammanath, L.H. Allen // Physical Review Letters. – 1996. – V. 77. – I. 1. – P. 99-102. DOI: 10.1103/PhysRevLett.77.99.
3. Федоров, А.В. Описание плавления наноразмерных образцов алюминия / А.В. Федоров, А.В. Шульгин, С.А. Лаврук // Физика горения и взрыва. – 2016. – Т. 52. – № 4. – С. 94-100. DOI: 10.15372/FGV20160409.
4. Цюй, Я.Д. Размерные зависимости энергии когезии, температуры плавления и температуры Дебая сферических металлических частиц / Я.Д. Цюй, С.Л. Лян, С.Ц. Кун, В.Ц. Чжан // Физика металлов и металловедения. – 2017. – Т. 188. – № 6. – С. 558-564. DOI: 10.7868/S0015323017060109 .
5. Афтандилянц, Е.Г. Фазовые превращения в наночастицах, полученных электроискровой обработкой металлических гранул / Е.Г. Афтандилянц, К.Г. Лопатько, Я.В. Зауличный, М.В. Карпец, А.А. Щерецкий // Электрические контакты и электроды. Серия: Композиционные, слоистые и градиентные материалы и покрытия. – Киев: Институт проблем материаловедедения им. И. Н. Францевича НАН Украины, 2014. – C. 112-128.
6. Самсонов, В.М. О проблеме фазовой диаграммы для бинарных металлических наночастиц / В.М. Самсонов, С.А. Васильев, А.Г. Бембель, А.Ю. Картошкин // Физикохимические аспекты изучения кластеров, наноструктур и наноматериалов. – 2016. – Вып. 8. – С. 330-336.
7. Chizhik, S.P. Size affects at a crystal-liquid phase transition / S.P. Chizhik, N.T. Gladkikh, L.K. Grigor`eva, R.N. Kuklin, V.I. Larin // Soviet Physics Journal of Experimental and Theoretical Physics. – 1985. – V. 61. – № 5. – P. 1015-1021.
8. Валов, П.М. Размерные эффекты в энергии экситонов и фазовых переходах первого рода в нанокристаллах CuCl в стекле / П.М. Валов, В.И. Лейман // Физика твердого тела. – 1999. – Т. 41. – №2. – С. 310-318.
9. Самсонов, В.М. Сравнительное молекулярно-динамическое исследование плавления и кристаллизации нанокластеров никеля и золота / В.М. Самсонов, А.Г. Бембель, О.В. Шакуло, С.А. Васильев // Кристаллография. – 2014. – Т. 59. –№ 4. – С. 641-647. DOI: 10.7868/S002347611404016X.
10. Талызин, И.В. Молекулярно-динамическое исследование термодинамических и кинетических аспектов плавления и кристаллизации металлических наночастиц: дисс. ... канд. физ.-мат. наук: 02.00.04: защищена 03.04.19: утв. 31.07.19 / Талызин Игорь Владимирович. – Тверь: Тверской государственный университет, 2019. – 148 с.
11. Tanaka, T. Prediction of phase diagrams in nano-size binary alloys / T. Tanaka // Materials Science Forum. – 2010. – V. 653. – P. 55-75. DOI: 10.4028/www.scientific.net/MSF.653.55.
12. Шебзухова, М.А. Фазовая диаграмма состояния и межфазные характеристики в бинарной наносистеме / М.А. Шебзухова, А.А. Шебзухов // Физика твердого тела. – 2018. – Т. 60. – № 1. – С. 180-186. DOI: 10.21883/FTT.2018.01.45307.099.
13. Лякишев, Н.П. Диаграммы состояния двойных металлических систем: Справочник: В 3 т. / Н.П. Лякишев, О.А. Банных, Л.Л. Рохлин и др.; под общей ред. Н.П. Лякишева. – М.: Машиностроение, 2001. – Т. 3. – Книга 1. – 872 с.
14. Чернышев, А.П. Термоактивируемые физические процессы с размерными эффектами в твердом теле: дис. … докт. физ.-мат. наук: 01.04.07: защищена 13.03.15 / Чернышев Альфред Петрович. – Новосибирск: Новосибирский государственный технический университет, 2014. – 304 с.
15. Сдобняков, Н.Ю. О размерной зависимости температуры плавления наночастиц / Н.Ю. Сдобняков, В.М. Самсонов, А.Н. Базулев, Д.А. Кульпин // Известия РАН. Серия физическая. –2008. – Т. 72. – №10. – С. 1448-1450.
16. Сдобняков, Н.Ю. О взаимосвязи между размерными зависимостями температур плавления и кристаллизации для металлических наночастиц / Н.Ю. Сдобняков, Д.Н. Соколов, А.Н. Базулев, В.М. Самсонов, Т.Ю. Зыков, А.С. Антонов // Расплавы. – 2012. – № 5. – С. 88-94.
17. Сдобняков, Н.Ю. О взаимосвязи размерных зависимостей температур плавления и кристаллизации наночастиц металлов / Н.Ю. Сдобняков, С.В. Репчак, В.М. Самсонов, А.Н. Базулев, Д.А. Кульпин, Д.Н. Соколов // Поверхность. Рентгеновские, синхротронные и нейтронные исследования. – 2011. – № 5. – С. 109-112.
18. Сдобняков, Н.Ю. Изучение термодинамических и структурных характеристик наночастиц металлов в процессах плавления и кристаллизации: теория и компьютерное моделирование: монография / Н.Ю. Сдобняков, Д.Н. Соколов. – Тверь: Тверской государственный университет, 2018. – 176 с.
19. Арефьева, Л.П. Межфазная энергия на границе металлический кристалл-расплав / Л.П. Арефьева, И.Г. Шебзухова // Физика твердого тела. – 2018. – Т. 60. – Вып. 7. – С. 1270-1276. DOI: 10.21883/FTT.2018.07.46108.010.
20. Арефьева, Л.П. Размерная зависимость межфазной энергии кристаллов переходных металлов на границе со слоем расплава конечной толщины / Л.П. Арефьева, И.Г. Шебзухова // Наноматериалы и наноструктуры - XXI век. – 2018. – Т. 9. –№ 3. –С. 3-8. DOI: 10.18127/j22250999-201803-01.
21. Арефьева, Л.П. Межфазная энергия граней металлических нанокристаллов на границе со слоем расплава конечной толщины / Л.П. Арефьева, И.Г. Шебзухова // Фундаментальные проблемы радиоэлектронного приборостроения. – 2018. – Т. 18. – № 1. – С. 62-65.
22. Васильев, С.А. Молекулярно-динамическое моделирование процессов плавления и кристаллизации в нанокластерах Pt и Al / С.А. Васильев, М.В. Кужлев, А.Н. Бабуркин, В.М. Самсонов // Фундаментальные проблемы радиоэлектронного приборостроения. – 2016. – Т. 16. – № 1. – С. 39-42.