Ориентационная зависимость межфазной энергии низкотемпературной модификации титана на границе с органической жидкость
А.М. Апеков1, И.Г. Шебзухова2
1 Региональный научно-образовательный математический центр «Северо-Кавказский центр математических исследований» ФГАОУ ВО «Северо-Кавказский федеральный университет»
2 Институт физики и математики ФГБОУ ВО «Кабардино-Балкарский государственный университет им. Х.М. Бербекова»
DOI: 10.26456/pcascnn/2022.14.017
Оригинальная статья
Аннотация: В рамках электронно-статистического метода проведены вычисления межфазной энергии низкотемпературной модификации титана на границе с неполярными органическими жидкостями, получены поправки к межфазной энергии на дисперсионное взаимодействие ячеек Вигнера-Зейтца и осцилляцию электронной плотности в переходном слое, поляризацию поверхностных ионов металла и органической жидкости в поле полубесконечного металла. При расчете межфазной энергии рассматриваются изменения всех компонентов энергии металлической связи в переходном слое – собственные энергии электронного газа, энергии взаимодействия электронного газа с ионами. Установлено влияние органической жидкости на ориентационную зависимость межфазной энергии альфа-титана и поправок к межфазной энергии с учетом диэлектрической проницаемости органической жидкости. Показано, что дисперсионная и осцилляционная поправки увеличивают межфазную энергию, а поляризационная поправка снижает межфазную энергию. Для этой структуры титана получена резкая анизотропия межфазной энергии и поправок.
Ключевые слова: межфазная энергия, поляризационная поправка, дисперсионная поправка, электронно-статистический метод, неполярная органическая жидкость, титан
- Апеков Аслан Мартинович – к.ф.-м.н., заместитель директора по научной работе, Региональный научно-образовательный математический центр «Северо-Кавказский центр математических исследований» ФГАОУ ВО «Северо-Кавказский федеральный университет»
- Шебзухова Ирина Гусейновна – д.ф.-м.н., доцент, профессор кафедры теоретической и экспериментальной физики, Институт физики и математики ФГБОУ ВО «Кабардино-Балкарский государственный университет им. Х.М. Бербекова»
Ссылка на статью:
Апеков, А.М. Ориентационная зависимость межфазной энергии низкотемпературной модификации титана на границе с органической жидкость / А.М. Апеков, И.Г. Шебзухова // Физико-химические аспекты изучения кластеров, наноструктур и наноматериалов. — 2022. — Вып. 14. — С. 17-23. DOI: 10.26456/pcascnn/2022.14.017.
Полный текст: загрузить PDF файл
Библиографический список:
1. Gomathi Devi, L. A review on plasmonic metal TiO2 composite for generation, trapping, storing and dynamic vectorial transfer of photogenerated electrons across the Schottky junction in a photocatalytic system / L. Gomathi Devi, R. Kavitha // Applied Surface Science. – 2016. – V. 360. – Part B. – P. 601-622. DOI: 10.1016/j.apsusc.2015.11.016.
2. Zhao, J. Nanolubricant additives: A review / J. Zhao, Y. Huang, Y. He, Y. Shi. // Friction. – 2021. – V. 9. – I. 5. – P. 891-917. DOI: 10.1007/s40544-020-0450-8.
3. Ahmad, M.K. Raman investigation of rutile-phased TiO2 nanorods/nanoflowers with various reaction times using one step hydrothermal method / M.K. Ahmad, S.M. Mokhtar, C.F. Soon et al. // Journal of Materials Science: Materials in Electronics. – 2016. – V. 27. – I. 8. – P. 7920-7926. DOI: 10.1007/s10854-016-4783-z.
4. Hamed, N.K.A. Dependence of photocatalysis on electron trapping in Ag-doped flowerlike rutile-phase TiO2 film by facile hydrothermal method / N.K.A. Hamed, M.K. Ahmad, N.H.H. Hairom et al. // Applied Surface Science. – 2020. – V. 534. – Art. № 147571. – 13 p. DOI: 10.1016/j.apsusc.2020.147571.
5. Yusoff, M.M. Coupling heterostructure of thickness-controlled nickel oxide nanosheets layer and titanium dioxide nanorod arrays via immersion route for self-powered solid-state ultraviolet photosensor applications / M.M. Yusoff, M.H. Mamat, M.A.R. Abdullah et al. // Measurement: Journal of the International Measurement Confederation. – 2020. – V. 149. – Art. № 106982. – 11 p. DOI: 10.1016/j.measurement.2019.106982.
6. Wu, H. A study of the tribological behaviour of TiO2 nano-additive water-based lubricants / H. Wu, J. Zhao, W. Xia et al // Tribology International. – 2017. – V. 109. – P. 398-408. DOI: 10.1016/j.triboint.2017.01.013.
7. Zhao, Z. Multi-layer interface lubrication of in-situ synthesized titanium dioxide/reduced graphene oxide nanocomposites / Z. Zhao, X. Fan, W. Li, Y. He, Q. Suna, M. Zhu // Applied Surface Science. – 2022. – V. 604. – Art. № 154571, 13 p. DOI: 10.1016/j.apsusc.2022.154571.
8. Liu, Z. Contact engineering for organic semiconductor devices via Fermi level depinning at the metal-organic interface / Z. Liu, M. Kobayashi, B.C. Paul, Z. Bao, Y. Nishi // Physical Review. B. – 2010. – V. 82. – I. 3. – P. 035311-1-035311-6. DOI: 10.1103/PhysRevB.82.035311.
9. Stroppa, A. Hybrid improper ferroelectricity in a multiferroic and magnetoelectric metal‐organic framework / A. Stroppa, P. Barone, P. Jain, J.M. Perez-Mato, S. Picozzi // Advanced Materials. – 2013. – V. 25. – I. 16. – P. 2284-2290. DOI: 10.1002/adma.201204738.
10. Ferey, G. Hybrid porous solids: past, present, future / G. Ferrey // Chemical Society Reviews. – 2008. – V. 37. – I. 1. – P. 191-214. DOI: 10.1039/b618320b.
11. Созаев, В.А. Межфазная энергия металлических наночастиц на границе с диэлектрической средой при наличии вакуумного зазора / В.А. Созаев, Д.В. Яганов // Письма в журнал технической физики. – 2003. – Т. 29. – Вып. 13. – С. 77-82. DOI: 10.1134/1.1598550.
12. Апеков, А.М. Поляризационная поправка к межфазной энергии граней кристаллов IA металлов на границе с неполярной органической жидкостью / А.М. Апеков, И.Г. Шебзухова // Известия РАН. Серия физическая. – 2018. – T. 82. – № 7. – C. 881-884. DOI: 10.1134/S0367676518070062.
13. Апеков, А.М. Поляризационная и дисперсионная поправки к межфазной энергии граней кристаллов низкотемпературных модификаций кальция и бария на границе с неполярными органическими жидкостями / А.М. Апеков, И.Г. Шебзухова // Физико-химические аспекты изучения кластеров, наноструктур и наноматериалов. – 2018. – Вып. 10. – С. 20-26. DOI: 10.26456/pcascnn/2018.10.020.
14. Шебзухова, И.Г. Вклад дисперсионного взаимодействия s-сфер в межфазную энергию граней кристаллов α-лития и α-натрия на границе с неполярными органическими жидкостями / И.Г. Шебзухова, А.М. Апеков // Физико-химические аспекты изучения кластеров, наноструктур и наноматериалов. – 2017. – Вып. 9. – С. 518-521. DOI: 10.26456/pcascnn/2017.9.518.
15. Шебзухова, И.Г. Ориентационная зависимость межфазной энергии кристаллов хрома и α-железа на границе с неполярными органическими жидкостями / И.Г. Шебзухова, А.М. Апеков, Х.Б. Хоконов // Известия РАН. Серия физическая. – 2017. – T. 81. – № 5. – C. 645-647. DOI: 10.7868/S0367676517050209.
16. Апеков, А.М. Температурный вклад в межфазную энергию граней кристаллов Sc, α-Ti и α-Co на границе с органическими жидкостями / А.М. Апеков, И.Г. Шебзухова // Физико-химические аспекты изучения кластеров, наноструктур и наноматериалов. – 2016. – Вып. 8. – С. 19-25.