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


ФХ-2015


Размерная зависимость поверхностного натяжения и гомогенное зарождение кристаллов

В.М. Юров
Карагандинский государственный университет им. Е.А. Букетова

Аннотация: В работе показано, что, несмотря на различные модификации и уточнения классической теории зарождения центров кристаллизации, она далека от соответствия экспериментальных и теоретических данных. Основная причина этого связана с не учетом размерной зависимости поверхностного натяжения зарождающихся центров кристаллизации. Для многих металлов вычислен критический радиус гомогенного образования кристаллов.
Ключевые слова: центр кристаллизации, поверхностное натяжение, критический радиус

Анализ процессов плавления и кристаллизации кристаллогидратов по термограммам плавкости

В.Д. Александров1, Ш.К. Амерханова2, В.А. Постников3, А.Ю. Соболев1, О.В. Соболь1
1 Донбасская национальная академия строительства и архитектуры
2 Карагандинский государственный университет имени академика Е.А. Букетова
3 ФГБУН «Институт кристаллографии имени А.В. Шубникова РАН»

Аннотация: По термограммам нагревания-охлаждения дан анализ процессов плавления, дегидратации, гидратации и затвердевания кристаллогидратов солей натрия Na2S2O⋅5H2O , Na2SO⋅10H2O , Na2SO3⋅ 7H2O , Na2CO⋅10H2O и Na2CH3COO ⋅3H2O. Предложены схемы структурообразования гидратов в жидком состоянии. Дана трактовка причин различных видов кристаллизации от квазиравновесной донеравновесно-взрывной. Рассмотрены различные этапы кристаллизации при КРК и НРВК. Выведены уравнения энтальпий зародышеобразования, коагуляции и изотермической докристаллизации.
Ключевые слова: кристаллогидраты, растворы, кристаллизационная вода, плавление, дегидратация, гидратация, переохлаждение, равновесная и неравновесная кристаллизация, зародышеобразование, коагуляция, энтальпия

Новые органические теплоаккумулирующие материалы на основе фазовых превращений

В.Д. Александров1, Ш.К. Амерханова2, Е.А. Покинтелица1, А.Е. Покинтелица1
1 Донбасская национальная академия строительства и архитектуры
2 Карагандинский государственный университет им. академика Е.А. Букетова

Аннотация: В работе проанализирована возможность использования некоторых органических веществ ароматического ряда и их смесей в качестве перспективных теплоаккумулирующих материалов (ТАМ), ранее не встречавшихся в номенклатуре ТАМ. Приведены физико-химические параметры углеводородов, сведения об эвтектических составах их смесей. На основании анализа термограмм плавкости индивидуальных веществ и эвтектических сплавов аргументируется возможность использования данных веществ в качестве ТАМ.
Ключевые слова: теплоаккумулирующие материалы, углеводороды ароматического ряда, фазовые превращения, термограммы плавкости, эвтектические сплавы

Изучение стабильности водных коллоидных растворов магнитотвёрдых наночастиц гексаферрита стронция

Е.О. Анохин, Л.А. Трусов, А.В. Васильев, Е.А. Горбачев, А.А. Елисеев, П.Е. Казин
ФГБОУ ВО «Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова»

Аннотация: В данной работе методом динамического светорассеяния исследована стабильность водных коллоидных растворов магнитотвёрдых наночастиц SrFe12O19 в зависимости от кислотности среды и концентрации добавленного электролита.
Ключевые слова: гексаферрит стронция, магнитные наночастицы, магнитная жидкость, коллоидный раствор, коллоидная стабильность

Сканирующая туннельная микроскопия для нанопокрытия «серебро/слюда»: морфология рельефа и электрические характеристики

А.С. Антонов, О.В. Михайлова (Зонова), Н.Ю. Сдобняков, Д.Н. Соколов, Д.В. Иванов
ФГБОУ ВО «Тверской государственный университет»

Аннотация: В результате проведенного исследования показано, что напыление тонких металлических пленок  на диэлектрической подложке позволяет приготовить образцы, удовлетворяющие требованиям при работе со сканирующим зондовым микроскопом в режиме сканирующего туннельного микроскопа. При этом сохраняется информация об особенностях морфологии отдельных объектов поверхности размером менее 100 нм. На примере образца «серебро/слюда» нами определены линейные размеры отдельных объектов поверхности (впадин и пиков), том числе определены факторы, влияющие наформирование рельефа образца. Отдельные участки профиля и поверхности исследованы на наличие фрактальных структур. Установлено, что система кластеров на поверхности исследуемого нами образца является фрактальной. Кроме того, для каждого кластера в отдельности зависимость натурального логарифма частиц от натурального логарифма размера кластера близка к линейной, что позволяет в целом считать структуру отдельных кластеров профиля и поверхности фрактальной. Исследование вольт-амперной характеристики контакта металл-металл для образца 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.
Ключевые слова: сканирующая туннельная микроскопия, серебро, слюда, фрактальная размерность, профиль, поверхность, вольт-амперная характеристика, термическое расширение острия

Зависимость межфазной энергии щелочных металлов на границе с гексаном от ориентации и атомного номера элемента

А.М. Апеков, И.Г. Шебзухова
ФГБОУ ВПО «КабардиноБалкарский государственный университет имени Х.М. Бербекова»

Аннотация: В рамках электронно-статистической теории развит метод расчета межфазной энергии на границе с неполярными органическими жидкостями. Получена зависимость межфазной энергии граней кристаллов щелочных металлов на границе с гексаном от атомного номера элемента, показана анизотропия межфазной энергии.
Ключевые слова: межфазная энергия, литий, натрий, калий, рубидий, цезий, атомный номер, электронно-статистическая теория

Анизотропия работы выхода электрона оцк модификаций 4d — и 5d — металлов

Л.П. Арефьева1, И.Г. Шебзухова2
1 ФГАОУ ВПО «Северо-Кавказский федеральный университет»
2 ФГБОУ ВПО «Кабардино-Балкарский государственный университет имени Х.М. Бербекова»

Аннотация: В рамках модифицированного электронно-статистического метода предложена методика расчета анизотропии работы выхода электрона металлических монокристаллов. Проведены расчеты поверхностной энергии и работы выхода электрона граней аллотропных модификаций с ОЦК структурой 4d – и 5d – металлов. Показано, что предложенная методика расчета дает результаты, коррелирующие сэкспериментальными данными для поликристаллов.
Ключевые слова: анизотропия, работа выхода электрона, поверхностная энергия, переходные металлы, температурная зависимость, аллотропные модификации

Контактное плавление меди с алюминием

А.А. Ахкубеков1, П.К. Коротков2, А.Р. Манукянц2, М.Х. Понежев1, В.А. Созаев2
1 ФГБОУ ВПО «Кабардино-Балкарский государственный университет имени Х.М. Бербекова»
2 ФГБОУ ВПО «Северо-Кавказский горно-металлургический институт»

Аннотация: В работе осуществлено контактное плавление меди цилиндрической формы с заостренным алюминием. В образовавшихся контактных зонах обнаружены игольчатые структуры длиной 250 — 270 мкм и шириной 10 — 11 мкм, а также дендритные образования протяженностью ~ 2,6 мм. Непосредственно в контакте с медью образуется тонкая (толщиной δ ≈ 30 мкм) прослойка, возможно представляющая собой фазу Al4Cu9, на наличие которой указывает диаграмма состояния.
Ключевые слова: контактное плавление, дендритные образования, металлы

Моделирование синтеза и коллапса амфифильного AB сополимера с затравочным гидрофобным блоком

П.О. Бабуркин
ФГБОУ ВО «Тверской государственный университет»

Аннотация: Представлены результаты крупнозернистого моделирования реакции синтеза амфифильных сополимеров AB типа, с целью выявления области параметров при которых можно ожидать получения стабильных наноструктур со структурой ядро-оболочка. Полученные результаты могут быть использованы в качестве рекомендаций при реализации лабораторного синтеза.
Ключевые слова: крупнозернистое компьютерное моделирование, амфифильные сополимеры, белковоподобные полимеры, фермент

Исследования процессов образования нитрида алюминия в плазме при воздействии сдвоенных лазерных импульсов на алюминиевый сплав Д16Т в атмосфере воздуха

Х. Баззал, А.Р. Фадаиян, Е.С. Воропай, А.П. Зажогин
Белорусский государственный университет

Аннотация: Проведены исследования влияния расфокусировки сдвоенных лазерных импульсов на формирование компонентного и зарядового состава приповерхностной лазерной плазмы методом лазерной искровой спектрометрии (ЛИС). Показана возможность как увеличения доли ионов алюминия различной зарядности в приповерхностной лазерной плазме, так и кластеров AlN при последовательном воздействии серии сдвоенных импульсов на мишень.
Ключевые слова: радикалы AlN , импульсное лазерное напыление, приповерхностная лазерная плазма, лазерная искровая спектрометрия, многозарядные ионы, сдвоенные лазерные импульсы