Е.О. Анохин, Л.А. Трусов, А.В. Васильев, А.Е. Слепцова, А.А. Елисеев, Е.А. Горбачев, П.Е. Казин
Модификация коллоидных наночастиц гексаферрита стронция диоксидом кремния — стр. 5
Abstract: В данной работе разработана методика получения магнитотвёрдых коллоидных частиц SrFe12O9, поверхность которых модифицирована диоксидом кремния. Получены структуры типа «ядро-оболочка», гелеобразная структура, обладающая ферромагнитными свойствами, а также объёмные композиты с
равномерно распределёнными частицами гексаферрита.
Keywords: гексаферрит стронция, магнитные наночастицы, магнитная жидкость, коллоидный раствор, диоксид кремния, ядро-оболочка, покрытия.
А.С. Антонов, Д.В. Иванов, И.И. Сорокина, Н.Ю. Сдобняков
Сравнительное исследование вольт-амперных характеристик туннельного контакта наноразмерных пленок золота и серебра — стр. 13
Abstract: Проведенное сравнительное исследование вольт-амперной характеристики контакта металл-металл для пленок золота и серебра с острием из вольфрама показывает, что экспериментальные результаты свидетельствуют о
необходимости тщательного учета параметров, влияющих на туннельный ток, для извлечения информации об электронной структуре образца.
Keywords: сканирующая туннельная микроскопия, золота, серебро, слюда, вольт-амперная характеристика, термическое расширение острия.
А.М. Апеков, И.Г. Шебзухова
Температурный вклад в межфазную энергию граней кристаллов , Sc, α-Ti и α-Co на границе с органическими жидкостями — стр. 19
Abstract: Развит модифицированный вариант электронно – статистического метода расчета температурного вклада в межфазную энергию металлов на границе с неполярными органическими жидкостями. Получена зависимость температурного вклада в межфазную энергию Sc, α–Ti и α–Co от ориентации металлического кристалла и от диэлектрической проницаемости жидкости.
Keywords: межфазная энергия, температурный вклад, скандий, титан, кобальт, электронно-статистическая теория.
Л.П. Арефьева, И.Г. Шебзухова
Размерная и концентрационная зависимости поверхностной энергии тонких пленок сплавов на основе переходных металлов — стр. 26
Abstract: Показано, что модифицированный электронно-статистический метод хорошо передает размерную и концентрационную зависимости поверхностной энергии тонких пленок сплавов переходных металлов. Энергия связи кристаллической решетки сплавов оценивалась на основе термодинамической модели.
Keywords: поверхностная энергия, концентрационная зависимость, тонкие пленки.
А.А. Ахкубеков, П.К. Коротков, М.З. Лайпанов, А.Р. Манукянц, М.Х. Понежев, В.А. Созаев
Скорость контактного плавления и фазообразование в системе медь/алюминий АМГ-2 — стр. 32
Abstract: В настоящей работе предпринята попытка выявить особенности структуры контактных прослоек при контактном плавлении меди с алюминием марки АМГ-2 (добавки Mg ~ 2 мас. %) и установить влияние примеси Mg на временную зависимость толщины контактной прослойки для системы Cu /Al .
Keywords: контактное плавление, интерметаллиды, фазообразование, примесь.
П.О. Бабуркин, П.В. Комаров
Мезоскопическое моделирование ферментоподобных наноструктур на основе N -винилкапролактама и N -винилимидазола — стр. 36
Abstract: В работе представлены результаты моделирования реакции синтеза блок A – AB-сополимеров. Показано, что на основе молекулярных цепей, которые образуются в ходе изученной реакции, можно получить стабилизированные глобулярные наноструктуры в узкой области изменения параметров модели.
Keywords: крупнозернистое компьютерное моделирование, амфифильные сополимеры, белковоподобные полимеры, фермент.
А.М. Багов
Влияние электропереноса на контактное плавление в таллиевых системах — стр. 41
Abstract: Расширен круг новых систем в которых наблюдается понижение температуры фазового перехода (плавление) в контакте твердых разнородных пар металлов, отличающихся типом диаграмм состояния. Установлено, что соединение образцов наблюдается во всех исследованных системах, которые происходят в некотором временном и температурном интервалах характерных для каждой пары металлов. С помощью электропереноса [1-3] удается идентифицировать этот процесс.
Keywords: контактное плавление, электроперенос, металлы, сплавы, диффузия, ΔТ – эффект, метастабильное контактное плавление, интерметаллиды, эвтектика.
Б.К. Барахтин, Р.В. Седлецкий
Нелинейная кинетика кристаллизации длинноцепной полимерной матрицы в высоконаполненных композитах — стр. 46
Abstract: Приведены результаты исследования образцов композитов с полимерной матрицей. Объемная доля наполнителя менялась от 0,45 до 0,65. На фоне роста плотности, модуля Юнга, прочности и коэффициента аморфизации связующего впервые были зафиксированы квазипериодические осцилляции. Структурные исследования проведены методами электронной растровой и атомно-силовой
микроскопии.
Keywords: полимерные композиционные материалы, механические испытания, структурные исследования.
С.А. Бибанаева, В.М. Скачков, И.Н. Латош, Н.А. Сабирзянов
Синтез пористых материалов на основе порошков алюминия с малыми добавками бария — стр. 59
Abstract: В статье рассмотрен способ получения пористого материала из алюминиевых порошков, допированных малыми добавками бария после обработки водой. Изучены прочностные свойства, микроструктура, удельная поверхность исходных образцов и полученных продуктов.
Keywords: порошок алюминия, барий, керметы, удельная поверхность, микротвердость, сканирующая электронная микроскопия.
Е.А. Богданова, В.М. Скачков, А.Г. Широкова, И.Г. Григоров, Н.А. Сабирзянов
Влияние термического отжига на прочность биоактивного покрытия на пористом титане — стр. 64
Abstract: Проведен цикл работ по созданию биокомпозитов на основе высокопористого титана, покрытого
гидроксиапатитом (ГАП). Исследованы особенности формирования поверхностного слоя при сочетании метода вакуумного импрегнирования и термического отжига. Изучено влияние термической обработки на адгезионные свойства биопокрытия.
Keywords: композиционные биоматериалы, биоактивные покрытия, термическая обработка, адгезионная прочность, гидроксиапатит (ГАП), пористый титан.
А.Н. Болотов, В.В. Новиков, О.О. Новикова
Разработка модифицированной технологии получения наноструктурного магнитного масла — стр. 69
Abstract: В работе представлена технология получения магнитного смазочного масла на основе хлорсилоксана, включающая синтез из его молекул поверхностно-активного вещества, стабилизирующего частицы магнетита. Полученное масло имеет высокие триботехнические свойства при работе в экстремальных
условиях эксплуатации.
Keywords: наноструктурное магнитное масло, трение.
Ю.В. Брылкин, Г.Н. Залогин, А.В. Красильников, Н.Ф. Рудин
Синтез углеродных наноструктур из метана плазмохимическим способом — стр. 76
Abstract: Показана возможность синтеза углеродных наноструктур плазмохимическим способом, основанным на разложении метана в аргоновой плазме.
Keywords: сканирующая туннельная микроскопия, электронная микроскопия, ВЧ-плазмотрон, углеродные материалы.
А.В. Васильев, А.Г. Федоровский, А.А. Сычева, Л.А. Трусов, Е.О. Анохин, П.Е. Казин
Изучение фазообразования в системе SrO — Fe2O3 — MoO3 — B2O3 — стр. 82
Abstract: В данной работе методом скоростной закалки расплава получены оксидые стекла. Методом термокристаллизации стекол в восстановительной атмосфере были получены образцы стеклокерамики. Исследован фазовый состав и магнитные характеристики стеклокерамики содержащей Sr2FeMoO3.
Keywords: двойные перовскиты, стеклокерамика, нанокомпозиты, магнитные оксиды, магниторезистивные свойства.
Е.А. Горбачев, Л.А. Трусов, А.А. Елисеев, А.Е. Слепцова, Е.О. Анохин, А.В. Васильев, П.Е. Казин
Синтез магнитных обменно-связанных композитов на основе SrFe10,7Al1,3O19 / Co частиц, структурированных по типу ядро-оболочка — стр. 88
Abstract: Обменно-связанные магнитные композиты, структурированные по типу ядро-оболочка, представляют большой интерес в качестве альтернативы постоянным магнитам на основе редкоземельных интерметаллидов. Однако получение таких материалов является сложной задачей. В данной работе мы представляем синтез такого композита на основе субмикронных частиц SrFe10,7Al1,3O19 и наночастиц кобальта методом мокрой химии.
Keywords: магнитные материалы, композиты, гексаферрит, химический синтез, наноструктуры.
Е.Н. Грибанов, О.И. Марков, Ю.В. Хрипунов
Квантово-химическое моделирование кластеров Bi(N-n)Sbn — стр. 95
Abstract: В статье приведены результаты квантово-химического моделирования кластеров висмут-сурьма Bi(N-n)Sin. Рассчитаны физико-химические характеристики кластеров различных составов.
Keywords: кластер, висмут, сурьма, переход полупроводник-полуметалл.
Г.С. Григоркина, С.А. Хубежов, И.В. Тваури, О.Г. Ашхотов, И.Б. Ашхотова, Е.Н. Козырев, В.Б. Заалишвили, М. Wilde, D. Sekiba, S. Ogura, K. Fukutani, Т.Т. Магкоев
Исследование межфазных границ в системах 2 / Ag TiO , 2 / Au TiO , 3 / Ag MoO , 3 / Au MoO — стр. 100
Abstract: Методами рентгеновской фотоэлектронной спектроскопии и рентгеновской дифракции исследованы металлооксидные системы (TiO2 и MoO3), покрытые тонкими пленками серебра и золота в условиях сверхвысокого вакуума. Для изученных систем наблюдалось восстановление оксида на межфазной границе раздела металл/оксид. Незначительные особенности в поведении систем обусловлены
различием в электронном строении Au и Ag , а также TiO2 и MoO3, и их трансформацией при контакте на границе металл/оксид.
Keywords: поверхность, граница, межфазный, оксид, металл, вакуум, дифракция, фотоэлектронная, спектроскопия, молибден, титан, золото, серебро.
И.Г. Григоров, А.Г. Широкова, Е.А. Богданова, В.М. Скачков, О.В. Скачкова, Н.А. Сабирзянов
Исследование ГАП-содержащих биокомпозитов на основе титана различной пористости методом сканирующей электронной микроскопии — стр. 105
Abstract: В работе приводятся морфологические и топографические данные поверхности синтезируемых биокомпозитов, с целью использования их для создания костных имплантатов, полученных методом сканирующей электронной микроскопии. В качестве металлической матрицы выбран титан различной пористости, биоактивное покрытие формировалось различными методами из водной суспензии гидроксиапатита. Для образцов с нанесенным покрытием получены 2D- и построены 3D -изображения
поверхности с помощью программы Scan Master.
Keywords: имплантат, биокомпозиты, титан, гидроксиапатит (ГАП), 2D-, 3D -изображение, сканирующая электронная микроскопия.
Е.А. Дикусар, А.Л. Пушкарчук, Т.В. Безъязычная, А.Г. Солдатов, С.А. Кутень
Квантово-химическое моделирование строения эстрон содержащих бисфуллереноловых радионуклидных агентов терапии онкологических заболеваний — стр. 110
Abstract: В данной работе проведено DFT-моделирование строения и электронной структуры, содержащих эстрон бисфуллереноловых радионуклидных агентов терапии онкологических заболеваний.
Keywords: DFT-моделирование электронной структуры, эстрон, бисфуллереноловые кластеры, агенты-истребители опухолевых новообразований.
К.А. Емельяненко
Влияние растворимости воды в алканах и заряжения межфазных границ на устойчивость наноразмерных пленок низкоцепочечных алканов на воде — стр. 119
Abstract: В статье на примере пентана изучено влияние растворимости воды в алканах и заряжения границы вода/алкан на устойчивость пленки алкана. Учет взаимодействий, вызванных заряжением и поляризацией границ, а также растворением молекул воды в пленке, позволил рассчитать зависимость равновесной толщины от концентрации воды. Результаты указывают на значительное влияние растворимости воды на толщины пленок алканов.
Keywords: расклинивающее давление, смачивающие пленки, устойчивость, силы изображения, вандерваальсовы силы, растворимость воды в алканах.
И.С. Замулин, Л.В. Редель
Анализ возможного использования нанокластеров Pt , Pd и их сплавов для записи информации — стр. 128
Abstract: С помощью компьютерного моделирования произведена оценка возможности использования единичных нанокластеров Pt, Pd и частиц наносплава Pd – Pt в качестве битов информации построенной на принципе изменения фазового состояния носителя. Сделан вывод, что наиболее оптимальным материалом для создания элементов памяти, являются нанокластеры сплава Pd – Pt с 10 % содержанием атомов платины и диаметром D≥3,5 нм.
Keywords: компьютерное моделирование, молекулярная динамика, нанокластеры, платина, палладий, фазовые переходы, ячейки памяти.
В.И. Иванов, Г.Д. Иванова
Светоиндуцированная термодиффузия наночастиц — стр. 135
Abstract: Проанализировано оптическое пропускание тонкослойной ячейки с поглощающими наночастицами в поле гауссова пучка излучения. Пространственная модуляция пропускания вызвана явлением термодиффузии (эффект Соре) которое индуцирует изменение концентрации поглощающих наночастиц.
Keywords: самовоздействие излучения, термодиффузия наночастиц, нелинейное поглощение.
В.В. Измайлов, М.В. Новоселова
Влияние нанотопографии поверхностей на характеристики дискретного контакта твердых тел — стр. 139
Abstract: Рассмотрено влияние отклонения реальных поверхностей технических устройств от идеальной формы на наномасштабном уровне (наношероховатость) на реальную площадь контакта, через которую происходит перенос электрического заряда или тепла. Показано, что расчеты величины площади контакта без учета
наношероховатости приводят к существенно завышенным результатам.
Keywords: поверхность, контакт, наношероховатость, площадь контакта.
В.Г. Ильвес, С.Ю. Соковнин, А.М. Мурзакаев
Свойства допированного гадолинием аморфного нанопорошка диоксида кремния, полученного импульсным электронным испарением — стр. 145
Abstract: В данной работе получены аморфные нанопорошки SiO2, допированные Gd , c удельной поверхностью от 175 до 212 м2/г с помощью испарения импульсным электронным пучком мишеней из механических смесей аморфного НП Аэросил 90 (90 м2/г) с порошком Gd2O3 (REO 99,9 %). Полученные частицы имеют малый размер (менее 10 нм) и повышенную межчастичную пористость, высокое содержание допанта-гадолиния, что указывает на возможность использования полученных НЧ SiO2 – Gd2O3 в качестве контрастного агента для магнитно-резонансной визуализации.
Keywords: импульсный электронный пучок, аморфно-нанокристаллические порошки SiO2 Gd2 O.
А.М. Кармоков, О.А. Молоканов, З.В. Шомахов
Электромассоперенос в стеклах для электронной техники — стр. 151
Abstract: Представлены результаты исследования влияния нагрева и изотермической выдержки на электропроводность в специальных стеклах C87-2, C78-4 (свинцово-силикатные) и C75-5 (боратно-бариевое), применяемых в электронной технике.
Keywords: боратно-бариевое стекло, ионная проводимость, кристаллическая фаза, наноразмерная фаза, отжиг, свинцово-силикатное стекло, электропроводность, электромассоперенос, энергия активации электропроводности.
А.А. Клопотов, Ю.Ф. Иванов, В.А. Власов, А.И. Потекаев
Термодинамический анализ фазообразования в нержавеющей стали, обработанной высокоинтенсивным импульсным электронным пучком — стр. 155
Abstract: Выполнен термодинамический анализ фазовых превращений, имеющих место при термической обработке сплава состава Fe–Cr–Ni–C, являющегося основой стали 12X18H10T . Представлены результаты анализа элементного и фазового состава и дефектной субструктуры нержавеющей стали, формирующихся в результате облучения высокоинтенсивным импульсным электронным пучком.
Keywords: нержавеющая сталь, диаграмма состояния, высокоинтенсивный импульсный электронный пучок, структура, свойства.
М.В. Кнатько, М.Н. Лапушкин
Диффузионные процессы, протекающие в наноразмерной пленке NaAu y — стр. 164
Abstract: Исследованы процессы диффузии щелочного металла в полупроводниковой пленке NaAuy в условиях модуляции потока натрия напыляемого на поверхность пленки и его термической десорбции. Показано, что ионная эмиссия натрия в процессе поверхностной ионизации определяется совокупностью процессов
адсорбции и диффузионного обмена натрием поверхности и объема пленки NaAuy , а также диффузионными процессами внутри пленки.
Keywords: адсорбция, щелочные металлы, золото, интерметаллические соединения, термическая десорбция атомов и ионов, поверхностная ионизация.
А.Ю. Колосов, Д.Н. Соколов, Н.Ю. Сдобняков, В.С. Мясниченко, П.В. Комаров, С.С. Богданов, А.А. Богатов
Об оценке двугранного угла между наночастицами металлов в процессе коалесценции — стр. 172
Abstract: Проведено моделирование процесса коалесценции между наночастицами различных металлов методом Монте-Карло. Взаимодействие между наночастицами описывалось многочастичным потенциалом
Гупта. Разработан алгоритм для распознавания и оценки двугранного угла. Произведена оценка двугранного угла между наночастицами в процессе коалесценции.
Keywords: наночастицы золота, серебра и меди, коалесценция, манжета, двугранный угол, метод Монте-Карло, потенциал Гупта.
А.В. Котомкин, Н.П. Русакова, В.В. Туровцев, Ю.Д. Орлов
Внутреннее вращение в 1,N -дифторалканах — стр. 180
Abstract: Рассчитаны и аппроксимированы рядами Фурье 8 потенциальных функций внутреннего вращения вокруг C – C связей в молекулах 1,n -дифторалканов F – (CH2)n– F, где 3≤n≤6. Для каждого вращения изучены локальные минимумы и переходные состояния (TS). Проведено сравнение параметров внутреннего вращения в исследованных молекулах с таковыми в 1-монофторалканах. Показана переносимость параметров для аналогичных C – C связей.
Keywords: дифторалканы, потенциальная функция, конформационный анализ, внутреннее вращение.
А.Е. Коченгин, Е.А. Беленков
Электронная структура новых полиморфных разновидностей графена — стр. 186
Abstract: Структура новых полиморфных разновидностей графена была получена в результате различных вариантов сшивки карбиновых цепочек. Геометрическая оптимизированная структура и ряд свойств модельно полученных слоев были рассчитаны методами теории функционала плотности в градиентном приближении. В результате расчетов установлено возможность устойчивого существования пятнадцати новых полиморфных разновидностей графена, состоящих из углеродных атомов в двух или трех различных кристаллографических позициях. Ширина запрещенной зоны для восьми полиморфов нулевая, а для остальных составляет от 0,13 до 0,59 эВ. Энергия сублимации для полиморфов L4-6-8a, L4-6-8b, L4-6-8c, L4-6-8e и L4-6-8f оказалась выше значений сублимационной энергии основных полиморфов графена (L4-8, L3-12, и L 4-6-12), но ниже чем энергия атомизации гексагонального графена.
Keywords: графен, полиморфизм, электронная структура, компьютерное моделирование.
В.К. Крутько, А.И. Кулак, О.Н. Мусская, С.А. Уласевич
Модификация поверхности апатит-полимерных покрытий ультрафиолетовым облучением — стр. 195
Abstract: Ультрафиолетовое облучение позволяет повышать степень гидрофильности апатит-полимерных покрытий на поверхности титана, электрохимически осажденных в среде поливинилового спирта при постоянной плотности тока 10 — 60 мА/см2 и времени осаждения 10 — 30 мин.
Keywords: апатит-полимерные покрытия, поливиниловый спирт, электроосаждение, ультрафиолетовое облучение, гидрофильность-гидрофобность.
А.А. Кузин
Светоиндуцированный пузырьковый кластер — стр. 202
Abstract: Экспериментально исследовано светоиндуцированное образование пузырьковых кластеров на свободной поверхности жидкости. Упорядоченные кластеры формируются за счет термокапиллярного механизма в условиях развитой конвекции.
Keywords: массоперенос в бинарных средах, термокапиллярный дрейф микрочастиц, пузырьковый кластер, светоиндуцированная конвекция.
Ю.А. Кузнецов, М.Н. Лапушкин
Влияние глубины проникновения возбуждающих электронов на выход электронно-стимулированной десорбции — стр. 207
Abstract: Исследованы концентрационные зависимости электронно-стимулированной десорбции (ЭСД) атомов Cs, Na, Sm и Eu при адсорбции на неметаллических покрытиях, выращенных на W подложке. Обнаружено, что процессы ЭСД происходят в интерфейсе адслой – неметаллическая подложка. Показано, что спад в концентрационной зависимости выхода ЭСД, наблюдающийся после достижения монослойного покрытия, связан с уменьшением количества возбуждающих ЭСД электронов, достигающих интерфейса.
Keywords: электронно-стимулированная десорбция, адсорбция, щелочные металлы, редкоземельные металлы, золото, интерметаллические соединения.
В.С. Ларин, В.В. Коровушкин, А.Т. Морченко, Л.В. Панина, В.Г. Костишин, Ю.А. Лопатина, М.М. Салем, А.В. Труханов
Рентгеновские и мёссбауэровские исследования аморфных и кристаллизованных ферромагнитных микропроводов — стр. 214
Abstract: Методами рентгеновской дифрактометрии и мёссбауэровской спектроскопии проведено исследование аморфных ферромагнитных микропроводов в стеклянной оболочке до и после термической обработки в различных условиях. В исходном состоянии они являются магнитомягкими материалами и проявляют эффект магнитного импеданса, используемый для создания высокочувствительных сенсоров. После проведения процедуры направленной кристаллизации провода с высоким содержанием кобальта обнаруживают сильные магнитотвердые свойства и могут служить постоянными магнитами в устройствах микросистемной техники и других приложениях. Для выявления процессов, происходящих при трансформации вещества от аморфного до нано- и/или микрокристаллического состояния, изучались особенности структуры проводов.
Keywords: аморфные ферромагнитные микропровода, магнитомягкие/магнитотвердые сплавы, магнитный импеданс, микромагниты. направленная кристаллизация, нанокристаллическое состояние, коэрцитивная сила, магнитная анизотропия.
А.С. Логвинович, Т.В. Свиридова, Д.В. Свиридов, А.В. Капариха
Самозалечивающиеся покрытия в виде металл-матричных нанокомпозитов на основе слоистых оксидов – носителей функциональных соединений — стр. 225
Abstract: В работе продемонстрирована возможность электрохимического синтеза металл-матричных композитов на основе никеля, объемно допированных дисперсным оксидом вольфрама, способным выступать в роли дозатора инкорпорированных веществ различного функционального назначения.
Keywords: металл-матричные композиты, триоксид вольфрама, электрохимический синтез, электрохимические никелевые покрытия, бензотриазол, коррозионная устойчивость.
М.Н. Магомедов
О зависимости концентрации вакансий от размера и формы нанокристалла при различных давлениях — стр. 231
Abstract: На основе обобщенной RP-модели нанокристалла получено выражениедля свободной энергии Гельмгольца и рассчитано уравнение состояния для нанокристалла, в котором имеются как вакансии в решетке, так и делокализованные (диффундирующие) атомы. Изучено изменение вероятности образования вакансий и вероятности делокализации атома в зависимости от размера и формы нанокристалла при различных температурах и давлениях. Расчеты проведены для ОЦК железа.
Keywords: вакансии, самодиффузия, нанокристалл, давление, железо.
С.М. Маслобоева, М.Н. Палатников, Л.Г. Арутюнян, Д.В. Иваненко
Получение и исследование микрокристаллических порошков ниобата и танталата лития — стр. 239
Abstract: Разработан способ синтеза микрокристаллических монофазных порошков ниобата и танталата лития с высокой дисперсностью и узким распределением частиц по размерам. Проведены исследования конечных и промежуточных продуктов методами дифференциального термического анализа, рентгенографии, ИК-спектроскопии, кристаллооптики, низкотемпературной адсорбции азота. Методом отмучивания получены фракции порошков 1–5μ и 1–10μ для различных технических приложений.
Keywords: ниобат (танталат) лития, гидроксид ниобия (тантала), ацетат и цитрат лития, жидкофазный синтез, прокаливание, разделение на фракции.
А.К. Муртазаев, М.К. Рамазанов, М.К. Бадиев
Фазовые переходы в фрустрированной модели изинга на треугольной решетке — стр. 247
Abstract: Репличным методом Монте-Карло исследованы критические свойства антиферромагнитной модели Изинга на треугольной решетке с взаимодействиями вторых ближайших соседей. С помощью теории конечно-размерного скейлинга рассчитаны статические критические индексы теплоемкости, параметра порядка, восприимчивости, радиуса корреляции и индекс Фишера.
Keywords: метод Монте-Карло, модель Изинга, фазовый переход, антиферромагнетик, фрустрация.
В.С. Мясниченко, А.Ю. Колосов, Н.Ю. Сдобняков
Клеточно-автоматная модель роста двумерных однокомпонентных и бинарных нанокристаллов — стр. 253
Abstract: В статье дано описание дискретной модели послойного роста нанокристаллов и наносплавов на основе аппарата клеточных автоматов. Показано, что с помощью наборов простых правил на гексагональной сетке можно моделировать различные физические особенности данного самоорганизующегося процесса, включая атомную сегрегацию на межзеренных границах.
Keywords: дискретное моделирование, клеточный автомат, кристалл, ультратонкая плёнка, наносплав, пространственная самоорганизация.
В.С. Мясниченко, В.В. Кулагин, Д.Н. Соколов, Н.Ю. Сдобняков, Л. Кирилов
Влияние внешнего давления на температуру фазовых переходов в биметаллических серебросодержащих наночастицах — стр. 259
Abstract: В данной работе методом молекулярной динамики ( NPT ансамбль) проведена серия компьютерных экспериментов по нагреву кластеров в форме усечённого параллелепипеда. Были рассмотрены кластеры стехиометрических составов AB и A3B в биметаллических системах Cu-Ag и Au-Ag. Использовался модифицированный потенциал сильной связи. Установлено, что на температурный диапазон структурной стабильности биметаллических наночастиц (наносплавов) оказывают совокупное влияние следующие факторы: размер и начальная геометрическая форма наночастицы, состав наночастицы, тип и степень атомного упорядочения, наличие внешнего давления.
Keywords: внешнее давление, температура плавления, структурный фазовый переход, биметаллические кластеры, структура «ядро-оболочка», серебряные наночастицы, молекулярная динамика.
Р.Р. Нагаплежева, М.М. Оракова
Установка для исследования влияния плазменной обработки на фотоэлектронную эмиссию — стр. 266
Abstract: Спроектирована и сконструирована схема установки для исследования влияния плазменной обработки на фотоэлектронную эмиссию.
Keywords: плазма, фотоэлектронная эмиссия.
Н.В. Новожилов, Н.Ю. Сдобняков, И.Д. Родин
О размерной зависимости коэффициента поглощения наноразмерной пленки этилового спирта на кремнии — стр. 269
Abstract: В данной работе с использованием фотометрического спектроэллипсометра «Эльф» на основе анализа спектра эллипсометрических углов Ψ и Δ было проведено исследование размерной зависимости коэффициента поглощения пленки этилового спирта на кремнии.
Keywords: эллипсометрия, наноразмерные жидкие пленки, коэффициент поглощения, этиловый спирт, кремний.
М.Н. Палатников, В.А. Сандлер, Н.В. Сидоров, О.В. Макарова
Температурная устойчивость электромеханических характеристик монокристаллов LiTaO3Y +42° среза — стр. 273
Abstract: Методами диэлектрической спектроскопии и исследования статического и динамического пьезоэлектрического эффекта изучена температурная устойчивость электромеханических характеристик монокристаллов LiTaO3Y+42°- среза. Показано, что в кристаллических образцах при термоциклировании прослеживается явное влияние термической предыстории образца на резонансные характеристики, в
особенности на значения частот резонанса и антирезонанса.
Keywords: монокристаллы, танталат лития, пьезоэлектрический модуль, электромеханический резонанс, остаточные деформации, анизотропия, термическая предыстория, термоциклирование образцов.
Н.А. Панькин
Исследование бомбардировки изомеров кластеров 7 Ti атомами титана. Молекулярно-динамическое моделирование — стр. 280
Abstract: Методом молекулярной динамики рассмотрены процессы синтеза и ионной бомбардировки кластеров титана Ti7 со структурами пентагональной бипирамиды (пространственная группа по Шенфлису – D5h ) и октаэдра с присоединенным к одной из его граней тетраэдром (C3υ). Показано, что увеличение температуры синтеза сопровождается ростом частоты появления низкоэнергетической структуры D5h . Исходная температура изомеров (до 300K ) не влияет на процесс ион-кластерного взаимодействия. Получено распределение частиц, образовавшихся вследствие ионной бомбардировки кластера, по их размерам. Построены для ионов и атомов энергетический спектр и функция распределения по углам разлета и проведен их анализ.
Keywords: кластер, ионная бомбардировка, функции распределения.
Г.Г. Петрик
Анализ молекулярных моделей, лежащих в основе малопараметрических уравнений состояния: от эмпирических модификаций к физически обоснованным моделям — стр. 292
Abstract: Представлены результаты, полученные при поиске физически обоснованного уравнения состояния (УС). В рамки молекулярной модели точечных центров вписывается большая группа УС ван-дер-ваальсового типа (вдв-типа), при этом ликвидируется их основной недостаток – слабая связь с микроуровнем. Показано, что причиной превосходства общего кубического УС над УС Пенга-Робинсона (в его основе лежит модель взаимодействующих точечных центров) является то, что в основе первого лежит более реалистичная модель взаимодействующих жестких сфер.
Keywords: уравнение состояния, модель точечных центров, управляющие параметры, Ван-дер-Ваальс, силы притяжения и отталкивания.
В.А. Полухин, Э.Д. Курбанова, Р.М. Белякова
Формирование среднего порядка в стеклах и дальнего в нанокристаллических сплавах с учетом характера связи и трансформации ближнего порядка — стр. 302
Abstract: На основе анализа исследований формирования ближнего, среднего порядка как в аморфных, так и дальнего в нанокристаллических сплавах показано, что в обоих рассматриваемых состояниях структура в группировках из атомов металла реализуется не только икосаэдрическими упаковками, но и геликоидальными, сочетающими благодаря дробной симметрии когерентность кристаллических и
некристаллических координаций.
Keywords: молекулярная динамика, металлические стекла, нанокристаллические расплавы, переходные металлы, редкоземельные элементы, кластеры, дальний порядок, средний порядок, ближний порядок.
В.И. Репченков, А.А. Наличаев, К.П. Дешкевич
Силы в электронно-ядерных системах — стр. 312
Abstract: Описан механизм появления возвращающих сил в электронно-ядерных системах.
Keywords: электронно-ядерные системы, равновесие, возвращающие силы, химические связи, атом-атомные потенциалы.
П.О. Русинов, Ж.М. Бледнова
Оценка долговечности композиции TiNiHf — стр. 315
Abstract: На основании комплексных металлофизических исследований получены новые сведения о наноразмерной композиции в пределах поверхностно-модифицированного слоя, о его структурно-механических свойствах. На основании экспериментальных данных рентгенофазового анализа сплава TiNiHf рассчитаны энергоемкость, теоретическая прочность.
Keywords: эффект памяти формы, механическая активация, долговечность, теоретическая прочность, энергоемкость.
Л.Ю. Садовская, Т.В. Свиридова, Д.В. Свиридов
Фотоиндуцированные процессы в пленочных фотокатализаторах на основе оксидных наногетероструктур — стр. 323
Abstract: В работе продемонстрирована возможность создания гибридных оксидных фотокаталитических систем с
пролонгированной окислительной активностью за счет комбинирования нанодисперсного диоксида титана с редокс-активным триоксидом молибдена.
Keywords: нанодисперсный диоксид титана, фотохимия, триоксид молибдена, сольвотермический синтез, гибридные оксидные фотокатализаторы, окислительная активность, ультрафиолетовое излучение.
В.М. Самсонов, С.А. Васильев, А.Г. Бембель, А.Ю. Картошкин
О проблеме фазовой диаграммы для бинарных металлических наночастиц — стр. 330
Abstract: Ставится и обсуждается проблема построения и последующего применения фазовых диаграмм для наночастиц. В связи с этим, выделены три диапазона размеров металлических наночастиц: малые частицы, размером до 1-2 нм, для которых понятия термодинамической фазы и фазовой диаграммы неадекватны, мезоскопические частицы, содержащие от нескольких сотен до нескольких тысяч атомов, и большие наночастицы, размером порядка 100 нм, при рассмотрении которых не требуется учитывать размерную зависимость поверхностной энергии. Обсуждается фазовая диаграмма, полученная с использованием результатом молекулярно-динамических экспериментов на мезоскопических бинарных наночастицах Au-Ag, содержащих 2000 атомов. Установлено, что вид данной фазовой диаграммы существенно отличается от фазовой диаграммы для соответствующих объемных фаз, причем основной причиной этого различия является гистерезис плавления-кристаллизации.
Keywords: фазовая диаграмма, бинарные наночастицы Au-Ag, гистерезис плавления-кристаллизации.
Н.Ю. Сдобняков, В.М. Самсонов, А.Н. Базулев, Д.А. Новожилова
Оценка коэффициента пропорциональности в формуле Русанова для поверхностного натяжения по кинетике испарения наночастиц и усадки вакансионных пор — стр. 337
Abstract: С использованием экспериментальных данных по скоростям испарения металлических частиц серебра и свинца, а также усадки вакансионных пор в алюминии впервые проведены оценки доверительных интервалов для коэффициента пропорциональности K между поверхностным натяжением σ и радиусом частицы r в линейной формуле Русанова Kr=σ. Полученные результаты сопоставлены с оценками Э.Н. Витоля (1992) и термодинамическими оценками других авторов.
Keywords: формула Русанова, поверхностное натяжение, коэффициент пропорциональности, кинетика испарения, кинетика усадки вакансионных пор.
Н.Ю. Сдобняков, А.Д. Веселов, П.М. Ершов, Д.Н. Соколов, В.М. Самсонов, С.А. Васильев, В.С. Мясниченко
Изучение размерных зависимостей энтропий плавления и кристаллизации наночастиц меди — стр. 345
Abstract: В данной работе с использованием результатов компьютерного моделирования (методами молекулярной динамики (МД) и Монте-Карло (МК)) по плавлению и кристаллизации наночастиц меди (температуры фазового перехода, теплоты фазового перехода) получены соответствующие размерные зависимости энтропий плавления и кристаллизации. Кроме того, рассмотрены теоретические подходы к оценке размерных зависимостей энтропий плавления и кристаллизации. Установлено, что размерная зависимость энтропии плавления более выражена, чем соответствующая зависимость для энтропии кристаллизации, что подтверждается использованием двух альтернативных методов компьютерного моделирования (МД и МК).
Keywords: размерная зависимость, плавление, кристаллизация, энтропия, наночастицы меди.
С.Р. Симаков, В.И. Иванов
Рельефные динамические голограммы в тонкослойной среде с термоиндуцированным фазовым переходом — стр. 354
Abstract: Проведен теоретический анализ эффективности отражательной рельефной голограммы в тонкослойной среде. На основе двумерной стационарной тепловой задачи проанализирован коэффициент рельефной нелинейности, обусловленной фазовым переходом (плавлением) тонкого слоя среды.
Keywords: динамическая голография, рельефные голограммы, фазовый переход.
А.В. Смирнов, И.В. Синёв, И.Д. Осыко
Модификация поверхности тонких плёнок полистирола в плазме ВЧ разряда азота — стр. 359
Abstract: В работе представлены результаты исследований влияния обработки поверхности тонких плёнок полистирола в плазме ВЧ разряда азота на морфологию поверхности, шероховатость и смачиваемость водой. Показано, что увеличение времени обработки в плазме азота в диапазоне 0-20 секунд приводит к снижению краевого угла смачивания с 110° до 69°. Наблюдается немонотонная зависимость изменения показателя шероховатости в диапазоне 1,54-18,9 нм.
Keywords: плазменная обработка, модификация поверхности, полистирол.
Д.Н. Соколов, В.С. Мясниченко, А.П. Андрийчук, В.В. Кулагин, Н.Ю. Сдобняков
Особенности поведения термодинамических и структурных характеристик наночастиц кобальта с «магическим» числом атомов — стр. 363
Abstract: Проведены исследования термодинамических и структурных характеристик нанокластеров кобальта в процессе фазового перехода плавление/кристаллизация c целью выявления особенностей их поведения, характерных для кластеров с «магическим» числом атомов. Температура плавления нанокластеров определена по температурной зависимости удельной внутренней энергии нанокластеров.
Keywords: нанокластеры кобальта, фазовый переход, температура плавления, «магические» числа.
Н.А. Теплякова, Н.В. Сидоров, А.А. Яничев, М.Н. Палатников, Л.А. Алешина, А.В. Кадетова
Исследование структуры и оптических свойств кристаллов LiNbO3:Zn — стр. 372
Abstract: Показано, что структура кристаллов LiNbO3:Zn в области концентраций ~ 3,95÷4,54 мол. % ZnO отличается более упорядоченной катионной подрешеткой. Увеличение содержания Zn до 5,84 мол. % приводит к резкому уширению линии с частотой 876 см-1 в спектре КРС, связанной с изменением характера связи в мостике B-O-B (B=Nb, Li, Zn). Вероятно, изменением ионного вклада в эту связь можно объяснить постепенное увеличение электрооптических коэффициентов при 3-7,6 мол. % ZnO в LiNbO3:Zn.
Keywords: монокристалл, ниобат лития, легирование, катионы цинка, комбинационное рассеяние света, полнопрофильный рентгеноструктурный анализ, валентные мостиковые колебания.
И.И. Чепкасов
Оценка стабильности структуры палладий-платиновых наночастиц различного типа — стр. 379
Abstract: Методом молекулярной динамики с использованием потенциала погруженного атома исследовалась термическая стабильность структуры наночастиц Pt – Pd (D=1,5-4,0 нм) различного вида (бинарный сплав, ядро-оболочка, тип «Янус») и с разным процентным содержанием атомов платины. Было определенно, что c ростом размера наночастиц термическая устойчивость их структуры повышалась и при D=3,0 нм переходы в иные изоморфные модификации уже не фиксировались.
Keywords: наночастицы, платина, палладий, EAM-потенциал, структура.
И.В. Чепкасов
Анализ термической стабильности наночастиц Cu@Si — стр. 387
Abstract: В работе при помощи молекулярно-динамических расчетов определены параметры термической стабильности композитных наночастиц Cu@Si разного размера и строения. Найдены температурные точки резкого изменения потенциальной энергии исследуемых частиц. Показана связь таких изменений с нарушением строения нанокомпозита. Сделан вывод, что с ростом температуры начинается диффузия атомов меди на поверхность, приводящая к реверсу строения частицы.
Keywords: наночастицы, ядро-оболочка, MEAM-потенциал, термостабильность.
И.В. Чепкасов
Исследование конденсации наночастиц CuAu из газовой фазы. МД – моделирование. — стр. 393
Abstract: Процесс конденсации из газовой среды 85000 атомов Cu и Au исследован методом молекулярной динамики с использованием потенциала сильной связи. Подробно изучена эволюция моделируемой системы при охлаждении с различными фиксированными скоростями, и показано четкая зависимость между скоростью охлаждения системы, конечной температурой, концентрацией, размером и структурой синтезированных кластеров.
Keywords: компьютерное моделирование, наночастицы , CuAu структура, форма, газовая фаза.
Р.И. Шакирзянов, В.А. Астахов, А.Т. Морченко, Н.П. Бессонова, Н.А. Шмакова, А.Е. Афонькин, А.А. Корлюков, М.И. Бузин
Структурные свойства пленок сегнето-электрических полимеров (ПВДФ и Фторопласт-42, эластомер СКФ-32) и композитов на их основе — стр. 398
Abstract: Изучены некоторые структурные свойства пленочных образцов сегнетоэлектрических полимеров поливинилиденфторида (ПВДФ) и фторопласта-42 (Ф-42), эластомера марки СКФ-32, а также композитов на их основе, где в качестве наполнителя использовались включения частиц феррита марки 2000НМ. Из данных ИК спектроскопии следует, что в пленке СКФ-32 отсутствуют участки цепей винилиденфторида с длинными последовательностями в конформации плоского зигзага. Методом дифференциальной сканирующей калориметрии (ДСК) выявлено, что частицы феррита в сегнетоэлектрических полимерах ПВДФ (Ф2М) и Ф-42 способствуют образованию новых центров кристаллизации. С помощью методов поляризационной оптической микроскопии и рассеяния лазерного излучения установлено, что пленки ПВДФ, полученные горячим прессованием, имеют надмолекулярную сферолитную структуру, в то время как образцы, полученные осаждением из раствора, не имеют такой структуры.
Keywords: сегнетоэлектрические полимеры, ферриты, композиционные материалы.
В.Г. Шепелевич
Структура быстрозатвердевших сплавов висмут-олово, дополнительно легированных индием — стр. 404
Abstract: Представлены результаты исследования фазового состава и микроструктуры быстрозатвердевших фольг сплавов висмут-олово, дополнительно легированных индием. Быстрозатвердевшие сплавы состоят из твердых растворов висмута, олова и ε-фазы. Легирование индием вызывает укрупнение структуры.
Keywords: высокоскоростная кристаллизация, фольга, фаза, удельная поверхность межфазной границы, олово, висмут, индий.
Д.Л. Шиманович
Электрохимические методы формирования наноструктурированных толстослойных Al2O3 -покрытий для создания эффективных теплопроводящих оснований — стр. 410
Abstract: Оптимизированы методы электрохимического анодирования алюминиевых сплавов в однокомпонентных и двухкомпонентных порообразующих электролитах для изготовления широкоформатных алюмооксидных оснований (в том числе с наличием радиаторных систем) с односторонними и двухсторонними диэлектрическими покрытиями из анодного оксида алюминия на плоских поверхностях. Представлен сравнительный анализ влияния электрохимических режимов анодирования и предварительной температурной обработки Al на толщину и скорость формирования наноструктурированных анодных Al2O3 -пленок.
Keywords: алюминий, электрохимическое анодирование, пористый анодный оксид алюминия, наноструктурированный материал, скорость анодирования, основание, радиаторная система теплоотвода.