Физико-химические аспекты изучения кластеров, наноструктур и наноматериалов
Основан в 2009 году

Разработка и апробирование алгоритмов генерации начальных конфигураций изомеров металлических нанокластеров

В.В. Пуйтов, И.В. Талызин, С.А. Васильев, В.М. Самсонов

ФГБОУ ВО «Тверской государственный университет»

DOI: 10.26456/pcascnn/2020.12.474

Оригинальная статья

Аннотация: Разработаны и апробированы алгоритмы генерации начальных конфигураций икосаэдрических, декаэдрических и кубооктаэдрических нанокластеров. Алгоритмы и соответствующие компьютерные программы апробированы на примере изомеров нанокластеров Au. С использованием молекулярной динамики исследованы закономерности термоиндуцированных структурных превращений в наночастицах золота с исходной кубооктаэдрической конфигурацией. Установлено, что плавлению кубооктаэдров предшествует их переход в икосаэдрические изомеры.

Ключевые слова: наночастицы, икосаэдры, декаэдры, кубооктаэдры, алгоритмы генерации, нанокластеры Au, молекулярная динамика, термоиндуцированные структурные превращения

  • Пуйтов Владимир Владимирович – лаборант Управления научных исследований ФГБОУ ВО «Тверской государственный университет»
  • Талызин Игорь Владимирович – к.ф.-м.н., научный сотрудник Управления научных исследований ФГБОУ ВО «Тверской государственный университет»
  • Васильев Сергей Александрович – младший научный сотрудник Управления научных исследований ФГБОУ ВО «Тверской государственный университет»
  • Самсонов Владимир Михайлович – д.ф.-м.н., профессор кафедры общей физики ФГБОУ ВО «Тверской государственный университет»

Ссылка на статью:

Пуйтов, В.В. Разработка и апробирование алгоритмов генерации начальных конфигураций изомеров металлических нанокластеров / В.В. Пуйтов, И.В. Талызин, С.А. Васильев, В.М. Самсонов // Физико-химические аспекты изучения кластеров, наноструктур и наноматериалов. — Тверь: Твер. гос. ун-т, 2020. — Вып. 12. — С. 474-485. DOI: 10.26456/pcascnn/2020.12.474.

Полный текст: download PDF file

Библиографический список:

1. Samsonov, V.M. Melting temperature and binding energy of metal nanoparticles: size dependences, interrelation between them, and some correlations with structural stability of nanoclusters / V.M. Samsonov, S.A. Vasilyev, K.K. Nebyvalova, I.V. Talyzin, N.Y. Sdobnyakov, D.N. Sokolov, M.I. Alymov // Journal of Nanoparticle Research. – 2020. – V. 22. – I. 8. – Art. № 247. – 15 p. DOI: 10.1007/s11051-020-04923-6.
2. Roduner, E. Size matters: why nanomaterials are different / E. Roduner // Chemical Society Reviews. – 2006. – V. 35. – I. 7. – P. 583-592. DOI: 10.1039/B502142C.
3. Русанов, А.И. Удивительный мир наноструктур / А.И. Русанов // Журнал общей химии. – 2002. – Т. 72. – Вып. 4. – С. 532-549.
4. Гусев, А.И. Наноматериалы, наноструктуры, нанотехнологии / А.И. Гусев. – М.: Физматлит, 2005. – 414 c.
5. Foster, D.M. Experimental determination of the energy difference between competing isomers of deposited, size-selected gold nanoclusters / D.M. Foster, R. Ferrando, R.E. Palmer // Nature Communications. – 2018. – V. 9. – Art. № 1323. – 6 p. DOI: 10.1038/s41467- 018- 03794-9.
6. Kuo, C.-L. Melting and freezing characteristics and structural properties of supported and unsupported gold nanoclusters / C.-L. Kuo, P. Clancy // The Journal of Physical Chemistry B. – 2005. – V. 109. – I. 28. – P. 13743-13754. DOI: 10.1021/jp0518862.
7. Гафнер, С.Л. Структурные переходы в малых кластерах никеля / С.Л. Гафнер, Л.В. Редель, Ж.В. Головенько, Ю.Я. Гафнер, В.М. Самсонов, С.С. Харечкин // Письма в журнал экспериментальной и теоретической физики. – 2009. – Т. 89. – Вып. 7. – С. 425-431.
8. Myasnichenko, V.S. Molecular dynamic investigation of size-dependent surface energy of icosahedral copper nanoparticles at different temperature / V.S. Myasnichenko, M. Razavi, M. Outokesh, N.Yu. Sdobnyakov, M.D. Starostenkov // Letters on materials. – 2016. – V. 6. – I. 4. – P. 266-270. DOI: 10.22226/2410-3535-2016-4-266-270.
9. Коварцев, А.Н. Геометрически обоснованный метод формирования атомных кластеров Морса больших размеров / А.Н. Коварцев // Компьютерная оптика. – 2017. – Т. 41. – Вып. 1. – С. 118-125. DOI: 10.18287/2412-6179-2017-41-1-118-125.
10. Свидетельство № 2020618823 Российская Федерация. Генерация икосаэдрических наночастиц: свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ / В.В. Пуйтов, И.В. Талызин, С.А. Васильев, В.М. Самсонов; заявитель и правообладатель Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Тверской государственный университет». – № 2020617958; заявл. 28.07.20; зарегистрировано в реестре программ для ЭВМ 05.08.20. – 1 с.
11. Свидетельство № 2020661196 Российская Федерация. Генерация кубооктаэдрических наночастиц: свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ / В.В. Пуйтов, И.В. Талызин, С.А. Васильев, В.М. Самсонов; заявитель и правообладатель Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Тверской государственный университет». – № 2020660049; заявл. 07.09.20; зарегистрировано в реестре программ для ЭВМ 18.09.20. – 1 с.
12. Киттель, Ч. Введение в физику твердого тела / Ч. Киттель – М.: Наука, 1978. – 791 с.
13. Adams, J.B. Self-diffusion and impurity diffusion of fcc metals using the five-frequency model and the Embedded Atom Method / J.B. Adams, S.M. Foiles, W.G. Wolfer // Journal of Materials Research. – 1989. – V. 4. – I. 1. – P. 102-112. DOI: 10.1557/JMR.1989.0102.