Нанокристаллические материалы: методы получения и свойства

Скачать в djvu «Нанокристаллические материалы: методы получения и свойства»


Результаты [237] получены с помощью аналитического рассмотрения плотности состояний кластера. Предельные температуры соответствуют достижению минимума или максимума свободной энергии, т. е. приобретению или потере фазой локальной стабильности. Последующее компьютерное моделирование [238] подтвердило эти выводы.


Поведение наночастиц золота при Т < Тт, наблюдавшееся авторами [239], было в значительной степени подобно модели плавления, предложенной в [237]. Частицы золота были нанесены на подложку Si02. При возбуждении лучом электронного микроскопа частицы Аи размером примерно 2 нм переходили из монокристаллической в множественно-двойниковую структуру и обратно в результате флуктуаций, захватывающих всю частицу. Время жизни каждой структуры было около 0,1 с. У частиц с размером более 10 нм такие межфазные флуктуации отсутствовали. Ранее сходные явления наблюдали авторы [240].


В целом на основе анализа данных разных авторов по размерной зависимости температуры плавления малых частиц можно полагать, что температуры плавления массивных кристаллов и малых частиц размером более 10 нм почти не различаются. Обусловленное размерным эффектом заметное понижение температуры плавления наблюдается, когда размер наночастиц становится меньше 10 нм.


3.2. ПАРАМЕТР РЕШЕТКИ


Переход от массивных кристаллов к наночастицам сопровождается изменением межатомных расстояний и параметров кристаллической решетки [8—11, 198]. Основной вопрос состоит в том, уменьшаются или увеличиваются последние при уменьшении размера частиц и при каком размере наночастиц это изменение становится заметно. Экспериментальные данные по этому вопросу достаточно противоречивы.


Анализируя изменение параметра решетки наночастиц, следует учитывать отмеченную в разделе 3.1 возможность перехода от менее плотных ОЦК- и ГПУ-структур к более плотной ГЦК-структуре при уменьшении размера частиц. Так, по электронографическим данным [241], при уменьшении диаметра частиц Gd, Tb, Dy, Er, Eu, Yb от 8 до 5 нм сохранялись гексагональная плотноупакованная структура и параметры решетки, характерные для массивных металлов; при дальнейшем уменьшении размера частиц наблюдалось заметное сокращение параметров. Однако одновременно с этим менялся вид электроно-грамм, что свидетельствует о структурном превращении — переходе от ГПУ- к ГЦК-структуре, а не об уменьшении параметров ГПУ-решетки. Действительно, в наночастицах редкоземельных металлов рентгеновским методом обнаружен структурный

Скачать в djvu «Нанокристаллические материалы: методы получения и свойства»