Моделирование методом молекулярной динамики синтеза нанокластеров меди из газовой среды тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 01.04.07, кандидат наук Чепкасов, Илья Васильевич
- Специальность ВАК РФ01.04.07
- Количество страниц 149
Оглавление диссертации кандидат наук Чепкасов, Илья Васильевич
Введение
Глава 1. Основы газофазного синтеза нанокластеров и методика его моделирования
1.1. Получение металлических наноматериалов методом испарения-конденсации
1.2. Метод молекулярной динамики
1.3. Постановка задачи
Глава 2. Анализ процессов конденсации наночастиц меди
из газовой фазы
2.1. Компьютерная модель
2.2. Роль внешних факторов при процессах синтеза ультрадисперсных частиц меди
2.3. Анализ распределения синтезируемых частиц
меди по структурам
2.4. Анализ распределения по размерам и механизмы роста
частиц
2.5. Выводы к главе 2
Глава 3. Роль термического воздействия на синтезированные
из газовой фазы меди
3.1. Влияние поэтапного нагревания на синтезированные
из газовой фазы наночастицы меди
3.2. Анализ процессов мгновенного нагрева кластеров
>
3.3. Влияние межфазных границ на теплоёмкость нанокластеров меди
3.4. Вывод к главе 3
Заключение
Библиография
Список публикаций по теме
У
Рекомендованный список диссертаций по специальности «Физика конденсированного состояния», 01.04.07 шифр ВАК
Разработка технологии получения наноразмерных порошков халькогенидов вольфрама методом осаждения из газовой фазы и исследование областей их применения2013 год, кандидат технических наук Максимов, Максим Юрьевич
Исследование процессов влияющих на формирование наночастиц при получении нанопорошков методом испарения электронным пучком2016 год, кандидат наук Завьялов Алексей Павлович
Синтез и исследование свойств наночастиц сложных оксидов на примере алюмоиттриевого граната и феррита висмута2016 год, кандидат наук Мамонова Дарья Владимировна
Экспериментальное исследование процесса конденсации паров железа при экстремальных степенях пересыщения2013 год, кандидат наук Приемченко, Константин Юрьевич
Разработка научно-технологических основ получения нанопорошков из техногенного сырья и модифицирования материалов с применением энергомеханической обработки2018 год, кандидат наук Конюхов, Юрий Владимирович
Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Моделирование методом молекулярной динамики синтеза нанокластеров меди из газовой среды»
Введение
Изучение отдельных наночастиц и наноструктурного состояния в целом является в настоящее время одной из наиболее интенсивно развивающихся областей исследований в физике, химии и технике. Большой научный и практический интерес к этой теме обусловлен теми уникальными свойствами наночастиц, которые уже находят или будут находить в ближайшем будущем самое широкое применение для изготовления миниатюрных электронных устройств, получения новых материалов и обработки поверхности. Кроме этого, металлические и композитные кластеры и наночастицы начинают привлекать все более возрастающее внимание в связи с их использованием в качестве объектов для поиска новых высокотемпературных сверхпроводников. Однако целенаправленное применение кластеров и наночастиц в различных областях нанотехнологий возможно только на основе точного определения их физических, химических и термодинамических особенностей поведения.
Из всего спектра используемых сейчас металлических наночастиц особое место занимают кластеры меди. Данные частицы обладают многими уникальными свойствами и относительно недороги в производстве. По своим электропроводящим свойствам медные частицы нанометрового размера могут конкурировать даже с серебром. Также огромный спектр применения наночастиц меди имеется в металлургических производствах, к примеру, уменьшение размеров частиц с 10 мкм до 10 нм в порошковой металлургии дает повышение прочности изделий в 30 раз, а добавление нанодисперстных частиц легирующего порошка меди позволяет существенно улучшить пластические характеристики порошковой стали [1]. В химической промышленности в виде катализаторов наночастицы меди используются для выделения серы из попутных газов [2]. Так же широк спектр применения их в виде ката-
лизаторов в промышленном производстве каучука и высокопрочной резины. В работе [1] было показано, что небольшое добавление наночастиц меди в резину улучшает её прочностные свойства в среднем на 50%.
Помимо описанных выше свойств, проведенные исследования антимикробных действий доказали, что наночастицы меди могут применяться так же (отдельно или с наночастицами серебра) для расширения спектра бактерицидной активности модифицированных наночастиц лакокрасочных и других материалов и в виде антибактериальных и антигрибковых компонентов при обработке семян [2].
Включение кластеров меди размером не более 30 нм в жидкие смазочные материалы приводит к значительному улучшению триботехнических свойств водно-глицериновых растворов в виду интенсивных процессов самоорганизации при металлоплакировании, приводящих в результате избирательного переноса медных наночастиц к формированию сервовитных пленок на соприкасающихся поверхностях с реализацией эффекта сверхантифрик-ционности и безизностности [3,4].
Однако, получение наночастиц меди и других металлов в довольно больших количествах с реализацией необходимых, в зависимости от сферы применение, свойств наноразмерных кластеров, предъявляет очень серьезные требование к методам их получения [5]. Одним из перспективных способов синтеза ультра - и нанодисперсных частиц является метод испарения и конденсации металлов в атмосфере инертного газа.
Простая масштабируемость к большим промышленным нормам и высокая чистота материала с необходимыми свойствами (электропроводность, прочность, пластичность) выгодно отличают частицы, синтезированные газофазным способом, от частиц, полученных другими способами, например механическим размолом. В сочетании с постконденсационным термическим спеканием, метод испарения-конденсации во многих случаях позволяет добиться довольно узкого распределения по размерам получаемых частиц, с формирование необходимой внешней формы.
Актуальность темы диссертации: В условиях экспериментально -промышленного газофазного синтеза затруднительным представляется детальное изучение влияние основных параметров (плотности распределения атомов в газовой среде, температуры, скорости охлаждения и т.д.) на физико-химические и структурные свойства, а также внешнюю форму получаемых частиц. Однако использование методик компьютерной имитации позволяет с большим процентом достоверности подробно исследовать процессы синтеза нанодисперсных частиц металлов при конденсации из газовой фазы.
Определение точных условий получения наночастиц заданной формы, структуры и размера является одной из основных, существующих сейчас, проблем, так как на большинстве производств использующих метод испарении-конденсации неоднородность получаемого материала зачастую является главной причиной неэффективности и нерентабельности производства.
Так же методика получения металлических наночастиц газофазным способом в промышленных условиях не исключает, в виду большой степени агломерации, наличие плохо контролируемых примесей. И одним из способов производства наночастиц с требуемой промышленностью массовой долей меди (99,999 %), так необходимой при использовании в высокочувствительных приборах, является методика термоактивируемой структурной перестройки в атмосфере инертного газа.
Объект и предмет исследования: В качестве объекта исследования выбраны нанокластеры меди синтезированные из газовой фазы с различной внешней формой и внутренними конфигурациями атомов. Предметом исследования являются условия формирования металлических наночастиц и конечные структурные модификации кластеров.
Цель диссертационной работы заключается в определении оптимальных условий формирования кластеров меди с требуемой структурой и формой в результате конденсации из газовой фазы и нахождении наиболее эффективных постконденсационных методик термического воздействия на синтезированные частицы для улучшения их внешнего и внутреннего строения.
Научная новизна работы. Вопросу о теоретическом изучении конденсации металлических наночастиц из газовой фазы и дальнейшему их термическому спеканию посвящено достаточно большое количество работ, однако, исследуемые там системы ограничивались лишь небольшим количеством атомов (до 8000) и зачастую для описания межатомного взаимодействия в них использовались простые межчастичных потенциалы. В представляемой диссертационной работе впервые, с использованием модифицированного потенциала сильной связи, осуществлен детальный компьютерный анализ процессов синтеза из газовой фазы 85000 атомов меди. Так же впервые было оценено влияние различных скоростей охлаждения и конечных температур конденсации на структуру, форму и средний размер получаемых наночастиц. Впервые было проведено сравнение двух различных методик термического воздействия на синтезированные из газовой фазы кластеры меди с учетом имеющихся экспериментальных данных.
Практическая ценность работы. На базе проведенного в диссертационной работе моделирования впервые найдены необходимые условия для синтеза из газовой фазы наночастиц меди с фиксированной структурой, формой и средним размером. Результаты сравнения двух различных методик термической обработки частиц могут быть использованы при создании новых накопителей информации (на основе структурных переходов малых кластеров) и при катализе ряда химических реакций.
Личный вклад автора. Все результаты исследований получены и опубликованы при непосредственном участии автора. Автору принадлежит основная роль в выборе теоретических методов исследования, в анализе, интерпретации результатов и формулировке выводов.
Работа выполнена в рамках приоритетного направления развития науки, технологии и техники РФ «03, Индустрия наносистем и материалов» и критических технологий РФ (07, Компьютерное моделирование наномате-риалов, наноустройств и нанотехнологий) при поддержке грантов РФФИ.
Номера грантов 09-02-98000-р_сибирь_а, 11-02-98006-р_сибирь_а, 12-02-90804-мол^ф_нр, 12-02-98000-р_сибирь_а и 13-02-98000-р_сибирь_а.
Достоверность результатов исследований обеспечивается использованием современной компьютерной техники, апробированных методов исследования, использованием тестированной компьютерной программы, сравнением и согласием полученных результатов с экспериментальными и теоретическими данными.
Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, трех глав, заключения и библиографического списка.
Во введении обоснована актуальность работы, сформулированы цель и задачи исследований, показана научная новизна и практическая значимость работы, изложены основные положения, выносимые на защиту. Представлен краткий обзор структуры диссертации.
Первая глава посвящена обзору литературы. Дана общая характеристика физических способов производства нанокластеров металлов, в частности детально представлены методы испарения — конденсации с различными вариантами нагрева испаряемого вещества. Рассмотрены теоретические основы метода молекулярной динамики. Обоснован выбор используемого при моделировании потенциала межатомного взаимодействия.
Во второй главе детально рассмотрены различные имитационные методики компьютерного моделирования кристаллических нанофаз вещества. Обоснован выбор метода молекулярной динамики для компьютерного моделирования процессов конденсации атомов меди из газовой фазы. Проведен общий анализ систем конденсации имеющих различные скорости и конечные температуры охлаждения. Определены основные параметры, влияющие на формирование той или иной внутренней структуры и внешней формы у синтезируемых кластеров. На основании сравнительного анализа выявлены наиболее эффективные режимы конденсации для формирования большого числа частиц с необходимым распределением по размеру. Детально рассмотрены
основные стадии роста нанокластеров при конденсации из газовой фазы и представлены наиболее типичные сценарии объединения первичных частиц.
В третьей главе представлены результаты компьютерного моделирования методом молекулярной динамики процессов термического воздействия на синтезированные из газовой фазы частицы меди. Исследованы две различные методики термической обработки (поэтапного и мгновенного нагревания) данных наночастиц. Определены основные критерии использования данных методик и выявлены параметры систем конденсации, при которых синтезируются наиболее термоустойчивые кластеры.
В результате моделирования поэтапного нагревания частиц выявлялось влияние межфазных границ и внешней формы на теплоемкость синтезированных из газовой фазы частиц. Было определено, что большая линейная длина кластера может привести к значительному увеличению теплоёмкости наночастицы меди над объёмным образцом.
В заключении сформулированы основные результаты, полученные в диссертационной работе. Сделан вывод о том, что проведенное моделирование позволило определить некоторые закономерности процессов газофазного синтеза меди.
Апробация работы. Основные результаты и выводы, приведенные в диссертации, представлялись и докладывались на: Всероссийском семинаре «Моделирование неравновесных систем» (Красноярск: 2009); Международной научной конференции студентов и молодых ученых «Перспективы развития фундаментальных наук» (Томск: 2009, 2011); Всероссийской молодежной школе-семинаре по проблемам физики конденсированного состояния вещества (Екатеринбург: 2009, 2010, 2011, 2012); Всероссийской научно-технической конференции «Физические свойства металлов и сплавов» (Екатеринбург 2009); Всероссийском семинаре «Физикохимия поверхностей и наноразмерных систем» (Москва 2010); Международной студенческой конференции «Студент и научно-технический прогресс» (Новосибирск 2010); Международной школе-семинаре «Эволюция дефектных систем в конденси-
рованных средах» (Барнаул 2010); Международной научно - технической конференции «Современные металлические материалы и технологии» (Санкт- Петербург 2011); Международной конференции «Опто- наноэлек-троника, нанотехнологии и микросистемы» (Ульяновск 2011, 2013); Международном симпозиуме «Упорядочение в минералах и сплавах» (Ростов-на-Дону 2011); Международной научно-технической конференции «ШТЕЯ-МАТ1С» (Москва 2012); Международной научно-технической конференции «Нанотехнологии функциональных материалов» (Санкт- Петербург 2012); Международном симпозиуме «Порядок, беспорядок и свойства оксидов» (Ростов-на-Дону 2012); Всероссийской молодежной конференции «Физика и химия наноразмерных систем» (Екатеринбург 2012).
Публикации. Основные результаты диссертационной работы опубликованы в 26 научной работе, из них 9 статей в российских реферируемых журналах (4 в журналах по списку ВАК).
На основании проведенных исследований могут быть сформулированы основные положения, выносимые на защиту:
1. Определенны наиболее благоприятные условия для получения наноча-стиц Си с фиксированными структурами. Так, для производства кластеров с пятичастичной симметрией требуются высокие скорости охлаждения систем и низкие конечные температуры. Для синтеза ГЦК, ГПУ кластеров - скорость охлаждения должна быть достаточно низкой, а конечная температура соответствовать температуре кипения воды.
2. Найдены технологические условия преимущественного образования при синтезе из газовой фазы кластеров меди с червеобразной и сферичной формой. Получение сферичных кластеров является наиболее эффективным в системе с температурой охлаждающей жидкости порядка 77 К, а кластеров с червеобразной формой, в системе с более высокими температурами охлаждения.
3. В результате ступенчатого термического воздействия на синтезированные из газовой фазы частицы меди у 70% массива исследуемых кластеров в
процессе термообработки наблюдается полное упорядочение внутренней структуры и внешней формы. Оставшиеся 30% кластеров в процессе термо-активируемой релаксации не смогли сформировать единую форму и структуру, а представляли собой конкурирующие части одной частицы с сопоставимыми энергиями поверхностей и химических потенциалов.
4. Было выявлено, что метод мгновенного нагревания частиц до температуры термической обработки практически полностью исключает возможность появления в нагреваемых кластерах дефектных образований, однако в результате такой термической обработки исследуемые частицы могут разъединиться (разорваться) на более мелкие кластеры никак не связанные между собой.
5. Конденсация частиц при довольно высоких температурах охлаждения, приводит к образованию большого количества слабосвязанных агломератов, которые в процессе мгновенного термического нагревания могут подвергнуться «разрыванию» на отдельные не связанные между собой вторичные частицы. Таким образом, использование данных кластеров в высокотемпературных химических реакциях может быть сильно затруднено, в виду быстрого разъединения частиц, и как следствие резкого уменьшения каталитической эффективности применяемого материала.
6. Найдено, что межфазные границы в агломерированных кластерах не могут быть основной причиной значительного роста теплоёмкости компак-тированного наноматериала отмеченного в ряде экспериментальных работ. Более правдоподобным выглядит предположение о том, что кластер, имеющий наибольшее различие в теплоёмкости по отношению к поликристаллическому образцу является одновременно и наиболее протяженным в пространстве кластером.
Глава 1. Основы газофазного синтеза нано-кластеров и методика его моде -лирования
1.1. Получение металлических наноматериалов методом испарения-конденсации
Все методы испарения-конденсации основаны на синтезе нанообъектов путем быстрой смены агрегатного состояния вещества, т.е. в результате фазовых переходов «пар - твердое тело» или «пар - жидкость - твердое тело». Другими словами, сущность метода состоит в том, что исходное вещество испаряется путем интенсивного нагрева, а затем резко охлаждается. Если классифицировать методы испарения-конденсации по варианту нагрева испаряемого материала, то различают резистивный, лазерный, плазменный, электрическо-дуговой, индукционный и ионный способы. Кроме того, процесс испарения-конденсации можно проводить в вакууме или в среде нейтрального газа, а также применять различные способы охлаждения [6].
В большинстве случаев размер получаемых при испарении-конденсации наночастиц металлов имеет логарифмически нормальное распределение:
где F(d) - функция распределения, dg - средний геометрический диаметр, crg-дисперсия, определяемая следующим образом
где щ - число частиц с диаметром di. Большинство наночастиц металлов, получаемых методом испарения-конденсации, описываются этой формулой распределения со значением от = 1,4 ±0,2 [7].
F(d) = ((2л f In<rgyl ехр[-(\nd-\ndg)2 ¡2In2 o-J,
(1.1)
(1.2)
Испаряемое вещество обычно помещается в тигель из тугоплавких, химически инертных материалов: вольфрама, тантала, графита или стеклоуглеро-да (рис. 1.1) [8]. Компактный источник, нагретый до высокой температуры в вакууме (не менее 1-0,1 мПа), испускает атомы или их кластеры, которые конденсируются на подложке. Обычно испаряемое вещество помещают в нагрева-
Рис. 1.1. Схема установки для получения нанопорошка методом испарения-конденсации [8]: 1 - испаряемое вещество; 2 - нагреватель; 3 - осадительная поверхность; 4 - окно для откачки воздуха из сосуда.
тельную камеру с отверстием (диафрагмой), через которое испарившиеся частицы вещества попадают в вакуумное пространство, где и происходит формирование молекулярного пучка, частицы которого движутся практически прямолинейно. Если проводить испарение вещества в режиме, когда нет столкновений между испаренными частицами в пространстве диафрагмы, то длина свободного пробега частицы А,, > ¿д (здесь dд - диаметр диафрагмы). Истечение
пучка частиц из нагревательной камеры будет эффизионное; интенсивность
л
пучка частиц/(см -с), на расстоянии г от источника [9]
(1.3)
где р - давление; М- молекулярная масса; Т- температура источника тепла; 9-
угол между направлением пучка и нормалью к плоскости отверстия.
2
Интенсивность пучка ~ 1 /г\ т.е. распределение распыляемых частиц в пространстве приблизительно такое же, как и для точечного источника. Другими словами, испускаемые частицы распространяются в вакууме по законам геометрической оптики. Молекулярные пучки, получаемые при эффизионном истечении испаряющихся частиц, обладают малой интенсивностью порядка ./ «1012 -П014частиц/(см2-с). Температура источника выбирается в зависимости от требуемой интенсивности молекулярного пучка и равновесного давления над испаряемым материалом. Она может быть выше или ниже температуры плавления вещества. Также возможно бестигельное испарение вещества с помощью мощных импульсов тока, лазерного или плазменного нагрева. При этих способах получения частиц, чистота конденсата значительно повышается [10].
В последнее время для производства наночастиц металлов широкое распространение получила плазменная технология. В технологических процессах
Рис. 1.2. Схема установки для получения нанопорошка методом плазменной струи [6]: 1 -тигель с образцом; 2 - плазмотрон; 3 - плазма; 4 - зона конденсации; 5 - пластинчатые сборники наноматериала с водяным охлаждением; 6 - ёмкость для сбора продукта.
обычно используют низкотемпературную плазму, получаемую при температурах 2000-20000 К и диапазоне давлений 10"5-103 МПа. Для генерации плазмы используются электродуговые, высокочастотные и сверхвысокочастотные плазмотроны большой мощности, которые нагревают газ до очень высоких температур [11-13]. Стабильную плазму низкого давления можно получить используя инертный газ с добавкой водорода. На рис. 1.2 приведена схема установки для получения нанопорошков металлов способом плазменной струи [6]. Нагрев и испарение дипергируемого материала достигаются за счет энергии струи низкотемпературной плазмы, выбрасываемой из плазмотрона. Испаряемое вещество вводится в зону плазмы в виде порошка либо расходуемого электрода (анода), образуя сильно разогретый газ, скорость охлаждения которого имеет решающее значение для дисперсности, структуры порошка и, отчасти, производительности самого процесса.
Конденсация диспергируемого вещества в плазменных процессах производится потоком газа - охладителя и охлаждаемыми поверхностями. Данный прием позволяет получать температурный градиент более 105 К/м, который достаточен для порошков тугоплавких металлов с размерами частиц 5-100 нм. При скоростях охлаждения 105-108К/с, можно получать порошки А1 с размером частиц 0,5-50 нм и удельной поверхностью 5уд (70-К30)-103 м2/кг. Также этим методом можно получать различные керамические и интерметаллидные материалы: нитрид бора при его синтезе из парогазовой фазы, содержащей ВВг3, Н2, N2; карбид титана (исходные фазы Т1С14, сн4, Н2); композиции ТьМо-С и Ре-Тл-С (исходные вещества ТЮЦ, МоС15, Ре(СО)5). Форма частиц, получаемых в плазме, преимущественно сферическая, иногда с присутствием частиц с ярко выраженной огранкой [14,15].
Применение комбинированной плазмы позволяет более эффективно испарять диспергируемое вещество. В методе используются две плазмы: первая -постоянного тока для разогрева материала, вторая - плазма высокочастотного разряда, которая осуществляет плавление и испарение исходного крупного порошка или стружки. Этот способ позволяет получать порошки многих метал-
лов и металлических соединений с частицами сферической формы с размером более 50 нм.
Большим достоинством плазменного метода является возможность стабильного испарения материалов, имеющих высокую температуру плавления и низкое давление паров, таких как вольфрам, молибден, тантал, оксид кремния и углерод. Однако в этом методе есть и свои недостатки: этот метод подходит только для кластеров с высокой энергией связи атомов, поскольку относительно высокая температура плазмы и присутствие в ней активных атомных частиц с достаточно высокой энергией ведет к разрушению кластеров с малой энергией связи атомов. Тем самым плазменный метод генерации кластеров дополняет другие методы образования кластерных пучков и наиболее подходит для генерации металлических кластеров с большой энергией связи атомов.
Если металлические атомы образуются в плазме буферного газа в результате разрушения введенных туда металлосодержащих молекул, то для протекания этого процесса газу необходимо сообщить заметную удельную энергию, и этот процесс сопровождается охлаждением буферного газа. Поэтому концентрация металлосодержащих молекул в буферном газе ограничена. Она может быть увеличена, если металлосодержащие молекулы вводить в ограниченную область плазмы вблизи центра потока буферного газа [16, 17], так что энергия для разрушения металлосодержащих молекул берется из соседних областей плазменного потока. Это позволяет увеличить эффективность данного метода генерации кластеров.
Еще один метод получения наночастиц металлов способом испарения-конденсации - электродуговое расплавление. Данный метод является одним из самых эффективных способов получения нанопорошков металлов, основанный на использовании электродугового плазмотрона. Схема реактора с электродуговым плазмотроном постоянного тока приведена на рис. 1.3. Первоначально использовалась инертная атмосфера, однако, очень эффективным оказалось применение смешанной, инертно-водородной среды, например Аг-Н2. В этом случае происходит взаимодействие металла с атомарным водородом,
растворимость которого намного выше, чем молекулярного, а пересыщение расплава водородом приводит к ускорению испарения металла. Производительность процесса синтеза нанопорошка возрастает в 10-104 раз по сравнению с традиционным вариантом. Метод используется для получения нанопо-рошков Ре, Со, Си и других
Рис. 1.3. Схема реактора с электродуговым плазмотроном постоянного тока [10]: 1 - ввод плазмообразующего газа; 2 - электроды; 3 -плазма; 4 - ввод дисперсного вещества; 5 - ввод запального холодного газа; 6 - вывод продукта.
металлов, а также двойных композиций, например Fe-Cu, Fe-Si. Форма частиц получаемых данным методом близка к сферической, что позволяет использовать получаемые частицы в таких областях нанотехнологий как электроника [18, 19].
Следующим вариантом использования метода испарения-конденсации, для получения нанопорошков, является электрический взрыв проводников. В этом методе тонкие проволочки металла диаметром 0,1-1 мм помещают в камеру, где импульсно к ним подают ток
большой силы (рис. 1.4). Продолжительность импульса 10"5 - 10"7с, плотность тока 104 - 106 А/мм2. При этом проволочки мгновенно разогреваются и испаряются, процесс проводится в аргоне или гелии при давлении 0,1-60 МПа. Образование частиц происходит в свободном полете, и конденсат металла осаждается на стенках камеры в виде дисперсного порошка. Таким способом получены сферические по-
Вакуум
Инертный газ
Рис. 1.4. Принципиальная схема установки для получения нанопорошка взрывом проводника [6]: 1 - проводник; 2 - разрядник; 3 -наполнитель.
рошки Бе, П, W, Мо, Со с размером частиц 40-100 нм, а также оксидов металлов А1, И, Ъх с размером частиц 10 - 50 нм [18, 20].
Как уже отмечалось, методы испарения-конденсации разделяются по рабочей среде и способу охлаждения. Проведение процесса в вакууме эффективно для получения порошков с особыми свойствами, а также для большого числа труднолетучих и тугоплавких материалов. Этим способом получены нанопо-рошки металлов А1, Хп, РЬ, Мп, Ре, Со, а также порошки сплавов с размером частиц 50 - 100 нм. Применение различных способов охлаждения диспергируемых материалов может быть эффективно, прежде всего, с точки зрения уменьшения размера частиц. Например, конденсация в вакууме на движущийся масляный подслой позволяет получать частицы диаметром 10 нм, а в ряде случаев даже меньше. Продуктом процесса является взвесь порошка в масле, которая часто может применяться и без последующей сепарации. Также этим методом получены аморфные порошки металлов с удельной поверхностью 10-25 м /г [6, 21].
Похожие диссертационные работы по специальности «Физика конденсированного состояния», 01.04.07 шифр ВАК
Формирование наночастиц плазмой искрового разряда, реализуемой над поверхностью жидкости2016 год, кандидат наук Боднарский, Дмитрий Сергеевич
Получение Fe-Co-Ni нанопорошков для создания магнитных материалов и спеченных изделий с улучшенными механическими свойствами2021 год, кандидат наук Нгуен Тиен Хиеп
Плазмодинамический синтез ультрадисперсного нитрида титана и получение TiN-керамики методом искрового плазменного спекания2013 год, кандидат наук Евдокимов, Андрей Анатольевич
Эпитаксиальный рост островков из кластеров металлов на поверхности высокоориентированного пиролитического графита в субмонослойном режиме2017 год, кандидат наук Анашкина, Екатерина Ивановна
Адсорбционные свойства единичных наночастиц золота, никеля и платины2014 год, кандидат наук Кирсанкин, Андрей Александрович
Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Чепкасов, Илья Васильевич, 2013 год
Библиография
1. Золотухина Л.В., Гельчинский Б.Р., Кишкопаров Н.В., Оглезнева С.А., Ершов Д.В. Нанодисперстные порошки меди: получение, свойства, возможности использования. // Нанотехника. - 2006. - №8. - С. 22.
2. http://vmp-holding.ru/products/zinc/
3. Бурлакова В.Э., Кужарое A.A., Кужаров A.C., Кравчик К, Кудла М., Ку-ровска И. Триботехническая эффективность нанометричных кластеров меди. // Вестник ДГТУ. - 2001. - Т. 1. - № 1. - С. 165.
4. Золотухина Л.В., Батурина O.K., Пургина Т.П. и др. Формирование на-нокристаллической структуры на поверхностях в присутствии нанопо-рошков сплавов меди в смазочном материале. // Трение и смазка в машинах и механизмах. - 2007. - № 3. - С.7.
5. Пул-мл. Ч., Оуэне Ф. Нанотехнологии: Пер. с англ. / Под. ред. Ю.И. Головина. - М.: Техносфера, 2006. - 336 с.
6. Рыжонков Д.И. Левина В.В., Дзидзигури Э.Л. Наноматериалы: учебное пособие - М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2008.-365 с.
7. Гусев А.И. Наноматериалы, наноструктуры, нанотехнологии. - М.: Физ-матлит, 2007. - 416 с.
8. Помогашо А.Д., Розенберг A.C., Уфлянд И.Е. Наночастицы металлов в полимерах. М.: Химия, 2000. - 534 с.
9. Рамзей Н. Молекулярные пучки. Пер. с англ. Под ред. Б.П. Адьясевича. М.: Издатинлит, 1960. - 412 с.
10. Генералов МБ. Криохимические нанотехнологии. Ученое пособие для вузов. - М.: ИКЦ «Академия», 2006. - 325 с.
11. Полак JI.C., Синярев Г.Б., Соловецкий Д.И. Химия плазмы. Новосибирск: Наука, 1991.-328 с.
12. Сальянов Ф.А. Основы физики низкотемпературной плазмы плазменных аппаратов и технологий. М.: Наука, 1997. - 240 с.
13. Белошапко А.Г., Букаемский A.A., Ставер A.M. Образование ультрадисперсных соединений при ударно-волновом нагружении пористого алюминия. Исследование полученных частиц. // Физика горения и взрыва. — 1990.-Т. 26.-№4.-С. 93.
14. Ген М.Я., Миллер A.B. Левитационный метод получения ультрадисперсных порошков металлов. // Поверхность. - 1983. - №2. - С. 150.
15. Романовская Б.Ю. Локенбах А.К., Корсакс М.А., Добринский Э.К., Мала-шин С.И. Ультрадисперсные порошки переходных металлов. // В сб.: Фи-зикохимия ультрадисперсных систем (Тез. Докл. 2- й Всес. конф., Юрмала)-Рига, 1989-С. 151.
16. Смирнов Б.М. Процессы в кластерной плазме и кластерных пучках. // Письма в ЖЭТФ. - 1998 - Т. 68. BIO. - С.741.
17. Smirnov В.М. Cluster Generation from Flowing Plasma. // Письма в ЖЭТФ. -2000.-Т. 71.-С. 588.
18. Андриевский P.A., Рагуля A.B. Наноструктурные материалы. Учеб. пособие для высш. учеб. заведений. - М.: Издательский цент «Академия», 2005.- 192 с.
19. Троицкий В.Н., Батенин В.М., Климовский И.И., Лысое Г.В. и др. Получение ультрадисперсных порошков в плазме СВЧ - разряда. // СВЧ - генераторы плазмы: физика, техника, применение. - М.: Энергоатомиздат, 1988.-С. 175.
20. Котов Ю.А. Нанопорошки, получаемые с использованием импульсных методов нагрева мишеней. // Перспективные материалы. - 2003. - №4. -С.79.
21. Суздалев И. П. Нанотехнология: физико-химия нанокластеров, наноструктур и наноматериалов. - М.: КомКнига, 2006. - 592 с.
22. Петров Ю.И. Кластеры и малые частицы. - М.: Наука, 1986. - 368с.
<, 1 f *
23. Сергеев Г.Б. Криохимия наночастиц металлов. // Вестник Московского Университета, сер.2, Химия. - 1999. - Т.40. - С. 312.
24. Uyeda R. Studies of ultrafine particles in Japan: Crystallography. Methods of preparation and technological applications. // Progress in Materials Science. -V.35.-P. 1.
25. Беляков A.B. Методы получения неорганических неметаллических наночастиц. - М.: РХТУ им. Д. И. Менделеева, 2003. - 80 с.
26. Muller Е., Oestreich Ch., Рорр U., Michel G., Staupendahl G., Henneberg K. -
H. Characterisation of nanocrystalline ceramic oxide powders preparation by
th
laser evaporation. // 4 Euro Ceram. Conf. Ed. Galassi C. Italy: Proc. - 1995 -V.1.-P.219.
27. Popp U., Herbig R., Michel G., Mutter E., Oestreich Ch. Properties of nanocrystalline ceramic powders prepared by laser evaporation and recondensation. // Journal of European Ceramic Society. -1998. - V.18. - P. 1153.
28. Веденов A.A., Гладуш Г.Г. Физические процессы при лазерной обработке материалов. - М.: Энергоатомиздат, 1985.-208с.
29. Платонов В.В. Исследование процессов получения наночастиц при помощи излучения импульсно-периодического С02 лазера. Диссертация. -
Екатеринбург, 2008. - 113 с.
30. Смирное Б.М. Генерация кластерных пучков. // УФН. - 2003. - Т. 173. — С. 609.
31. Анисимов С.И., Имас Я.А., и др. Действие излучения большой мощности на металлы. М.: Наука, 1970. - 274 с.
32. Веденов А.А, Гладуш Г.Г. Физические процессы при лазерной обработке материалов. М.: Энергоатомиздат, 1985. - 208 с.
33. Воробьев B.C. Плазма возникающая при взаимодействии лазерного излучения с твердыми мишенями. // УФН. - 1993. - Т. 163. - №51. - С. 51.
34. Бункин Ф.В., Кириченко H.A., Лукьянчук Б.С. Термохимические действия лазерного излучения. // УФН. - 1982. - Т. 138. - №45. С. 45.
35. Бункин Ф.В., Кириченко H.A., Лукьянчук Б.С. Бифуркации, катастрофы и структуры в лазерной термохимии. // Изв. АН СССР. Сер. физическая. -1985.-Т. 49.-№6.-С. 1054.
36. Карлов Н.В., Кириченко H.A., Лукьянчук Б.С. Лазерная термохимия. М.: Наука, 1992. - 296 с.
37.Даныциков Е.В., Лебедев В.Ф., Рязанов. A.B. Состояние плазмы вблизи поверхности металла, облучаемого С02-лазером. // Физика плазмы. -1984.-Т. 10.-№2.-С. 385.
38. Воробьев B.C. К теории электропроводности полностью ионизированной неидеальной плазмы. // Теплофизика высоких температур. - 1988. -Т.26. -№1. - С. 430.
39. Бардаханов С.П., Корчагин А.И. и др. Получение нанопорошков испарением исходных веществ на ускорителе электронов при атмосферном давлении. // Доклады академии наук. - 2006. - Т. 409. - №3. - С. 1.
40. Труфанов Д.Ю. Исследование свойств и динамики нанодисперсных порошков. Диссертация. - Новосибирск, 2011. - С. 178.
41. Kear В.Н., Strutt P.R. Chemical processing and applications for nanostruc-tured materials. // Nanostruct. Mater. - 1995. - V. 6. - №1. - P. 227.
42. Alder B.J., Wainwrigt Т.Е. Phase transition for a hard sphere system. // J. Chem. Phys. - 1957. - V. 27. - N. 5. - P. 1208.
43. Alder B.J., Wainwright Т.Е. Molecular dynamics computations for the hard sphere system. // Nuovo cimento. - 1958. - V.9. - P.l 16.
44. Alder B.J., Wainwright Т.Е. Studies in Molecular Dynamics. I. General method. // J. Chem. Phys. - 1959. - V. 31. - P. 456.
45. Alder B.J., Wainwright Т.Е. Studies in Molecular Dynamics. II. Behavior of a Small Number of Elastic Spheres. // J. Chem. Phys. - 1960. - V.33. - P. 1439.
46. Beeler J.R. The role of computer experiments in materials research. // Adv. in Mater.Res. - 1970. - V. 4. - P. 295.
Al.Rahman A. Correlations in the Motion of Atoms in Liquid Argon. // Phys. Rev. — 1964. — V. 136.-P. A405.
48. Verlet L. Computer experiments on classical fluids. I. Thermodynamical properties of Lennard-Jones molecules. // Phys. Rev. - 1967. - V.159. - P.98.
49. Lennard-Jones J.E. On the Determination of Molecular Fields. // Proc. R. Soc. Lond. - 1924. - V. 106. - P. 463.
50. Ducastelle F., Meyer M., Pontikis V. Computer Simulation in Materials Science. // NATO Advanced Study Institute, Series E, Appl. Phys. -1991. - V. 205 -P. 640.
51. Sutton A.P., Finnis M.W., Pettifor D.G. and Ohta Y. The tight-binding bond model. // J. Phys.C. - 1988. - V. 21. - P. 35.
52. Chadi D.J. (110) surface atomic structures of covalent and ionic semiconductors. // Phys. Rev. B. - 1979. - V. 19. - P. 2074.
53. Cleri F., Rosato V. Tight-binding potentials for transition metals and alloys. // Phys. Rev.B - 1993. - V. 48. - P. 22.
54. Frenkel D., Smit B. Understanding Molecular Simulations: from Algorithms to Applications, 2nd ed. Academic Press, San Diego, 2000.
55. Четаев Н.Г. Устойчивость движения M.: Гостехиздат, 1955. - 112 с.
56. Arnold V.I. Mathematical Methods of Classical Mechanics. Springer, Berlin, 1978.-462 p.
57. Winkler R.G., Kraus V., Reineker P. Time reversible and phase - space conserving molecular dynamics at constant temperature. // J. Chem. Phys. - 1995. -V. 102.-P. 9018.
58.Ибрагимов И. M., Ковшов А.Н., Назаров Ю.Ф. Основы компьютерного моделирования наносистем: Учебное пособие. - СПб.: Издательство
«Линь» 2010.-384 с.
59. Aizu К. Canonical transformation invariance and linear multi-step formula for integration of Hamiltonian systems. // J. Comp. Phys. - 1985. - V. 58. - P. 270.
60. Wilkinson J.H. Rounding Errors in Algebraic Processes. L.: Her Majesty's Stationary Office, 1963. - 161 p.
61. Lemak A.S., Balabaev N.K. A comparison between collisional dynamics and Brownian dynamics. // Molecular Simulation. - 1995. -V. 15. - P. 223.
62. Lemak A.S., Balabaev N.K Molecular dynamics simulation of polymer chain in solution by collisional dynamics method. // J. Comput. Chem. - 1996. -V.17.-P. 1685.
63 .Allen M.P., Tildesley D.J. Computer Simulation of Liquids, Oxford: Clarendon Press, 2002-P. 619.
64. Landau L.D., Teller E. On the theory of sound dispersion. // Physik. Zeits. Sowjetunion. - 1936. -V. 10. - P. 34.
65. Голо В. JI., Шайтан KB. Динамический аттрактор в термостате Беренд-сена и медленная динамика биомакромолекул. // Биофизика - 2002. - V. 47.-Р. 611.
66. Winkler R.G. Molecular dynamics simulations 37- th IFF Spring School 2006 Institute of Solid State research. Schriften des Forschungszentrums, Jülich. 2006.-ВЗ.
Ы. Andersen Н.С. Molecular dynamics simulations at constant pressure and/or temperature. // J.Phys. Chem. - 1980. -V. 72. - P. 2384.
68. Parinello M., Rahman A. Crystal structure and pair potentials: A molecular-dynamics study. // Phys. Rev. Letters. - 1980. - V. 45. - P. 1196.
69. Parinello M., Rahman A. Polymorphic transition in single crystal: A new molecular dynamics method. // Journal of Applied Physics. - 1981. - V. 52. - P. 7182.
70. Tao Pang An introduction to computational physics. Cambridge: University
Press, 2006.-385 p.
ll.Nose S. A molecular dynamics method for simulations in the canonical ensemble. // Mol. Phys. - 1984. - V. 52. - P. 255.
72. Nose S. A unified formulation of the constant temperature molecular dynamics methods. // J. Phys. Chem. - 1984. - V. 81. - P. 511.
73. Hoover W.G. Time reversibility, computer simulation, and chaos. Singapore: World Scientific, 1999. - 524 p.
74. Hoover W.G. Canonic dynamics: Equilibrium phase-space distribution. // Phys. Rev. A. - 1985. -V. 31. - P. 1965.
75. Старостин В.В. Материалы и методы нанотехнологии. М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2008. -431 с.
76. Ohno Т. Morphology of Composite Nanoparticles of Immiscible Binary Systems. Prepared by Gas-evaporation Technique and Subsequent Vapor Conden-satio. // Journal of Nanoparticle Research. - 2002. - V. 4. - P. 255.
77. Kaujfeldt E., Kauffeldt Th. Nanoparticles of Adjustable Size and Morphology. // Journal of Nanoparticle Research. - 2006. - V. 8. - P. 477.
78. Weber A.P., Davoodi P., Seipenbusch M. and Kasper G. Size effects in the cat lytic activity of unsupported metallic nanoparticles. // Journal of Nanoparticle Research. - 2003. - V. 5. - P. 293.
79. Weber A.P., Seipenbusch M., Thanner C. and Kasper G. Aerosol catalysis on nickel. // Journal of Nanoparticle Research. - 1999. - V. 1. - P. 253.
80. Fissan H., Kennedy M.K., Krinke T.J. and Kruis F.E. Nanoparticles from the gas phase as building blocks for electrical devices. // Journal of Nanoparticle Research. - 2003. - V. 5. - P. 299.
81. Биндер К. Методы Монте-Карло в статистической физике: Пер. с англ. // Под ред. Новикова В.Н. - М.: Мир, 1982. - 399 с.
82. Ohno К., Esfarjani К, Kawazoe Y. Computational materials science. From ab-initio to Monte Carlo methods. Springer, 2002. - 325 p.
83. Лагарькое A.H., Сергеев B.M. Метод молекулярной динамики в статисти-
ческой физике. // УФН. - 1978. - Т. 125. - В. 3. - С. 409.
84. Полухин В.А., Ухов В. Ф., Дзугутов М.М. Компьютерное моделирование динамики и структуры жидких кристаллов. - М.: Наука, 1981. - 323 с.
85. Воронцов А.Г. Гельчинский Б.Р. Коренченко А.Е. Кинетика и энергетические состояния нанокластеров в начальной стадии процесса гомогенной конденсации при высоких степенях перенасыщения. // ЖЭТФ. - 2012. -Т. 142.-№5.-С. 897.
86. Daw M.S., Bashes M.I. Embedded-atom method: Derivation and application to impurities, surfaces and other defects в metals. // Phys. Rev.B - 1984. - V. 29. -P. 6443.
87. Foiles S.M., Bashes M.I., Daw M.S. Embedded-atom-method functions for the fee metals Cu, Ag, Au, Ni, Pd, Pt and their alloys. // Phys. Rev.B - 1986. - V. 33.-P. 7983.
88. Nguyen N.H., Henning R., Wen J. Z. Molecular dynamics simulation of iron nanoparticle sintering during flame synthesis. // Journal of Nanoparticle Research.-2011.-V. 13.-P. 803.
89. Kesala E., Kuronen A., Nordlund K. Molecular dynamics simulation of pressure dependence of cluster growth in inert gas condensation. // Phys. Rev.B -2007.-V. 75.-P. 174121.
90. Rosato V., Guillope M, Legrand B. Thermodynamical and structural-properties of FCC transition-metals us using a simple tight-binding model. // Philos. Mag. - 1989. - V. 59. P. 321.
91. Stillinger F.H., Weber T.A. Computer simulation of local order in condensed phases of silicon. // Phys. Rev. - 1985. - V. 31. - P. 5262.
92. Krasnochtchekov P., Albe K., Ashkenazy Y., Averback R.S. Molecular-dynamics study of the density scaling of inert gas condensation. // J. Phys. Chem. — 2005. - V. 123. - P. 154314.
93. Krissinel E.B., JellinekJ. 13-atom Ni-Al alloy clusters: Structures and dynamics. // Quant J. Chem. - 1997. - V. 62. - P. 185.
94. Гафнер Ю.Я., Головенъко Ж.В., Гафнер C.JI. Формирование структурны нанокластеров золота при процессах кристаллизации // ЖЭТФ. - 2013. -Т.143. -№2.-С. 288.
95. Lewis L.J., Jensen Р., Barrat J.-L. Melting, freezing, and coalescence of gold nanoclusters. // Phys. Rev. B. - 1997. - V. 56. - P. 2248.
96. Zhang Z, Hu W. and Xiao S. Shell and subshell periodic structures of icosahe-dral nickel nanoclusters. // J. Chem. Phys. - 2005. - V. 122. - P. 215401.
97. Гафнер C.JI., Гафнер Ю.Я. Анализ процессов конденсации наночастиц Ni из газовой фазы. // ЖЭТФ. - 2008. - Т. 134. - № 4. - С. 831.
98. Sutton А. P., Finnis М. W., Pettifor D. G. and Ohta Y. The tight-binding bond model. // J. Phys. C. - 1988. - V. 21. - P. 35.
99. Ziegler J.F., Biersack J.P., Littmark U. The Stopping and Range of Ions in Solids. New York: Pergamon, 1985. - 321 p.
100. Yasuoka K., ZengX. C. Molecular Dynamics of Homogeneous Nucleation in the Vapor Phase of Lennard-Jones. III. Effect of carrier gas pressure. // J. Chem. Phys. - 2007. - V.126. - P. 124320.
101. Yasuoka K., Matsumoto M. J. Molecular Dynamics of Homogeneous Nucleation in the Vapor Phase I. Lennard-Jones Fluid. // J. Chem. Phys. - 1998. - V. 109.-P. 8451.
102. Хеерман Д.В. Методы компьютерного эксперимента в теоретической физике. — М.: Наука, 1990. - 176 с.
103. Honeycutt J. D. and Anderson H. C. Molecular dynamics study of melting and freezing of small lennard-jones clusters.// J. Chem. Phys. - 1987. -V. 91. -P. 4950.
104. Meyer R., Gafiier J. J., Gafner S.L., Stappert S., Rellinghaus B. and Entel P. Computer Simulations of the Condensation of Nanoparticles from the Gas Phase. // Phase Transitions. - 2005. - V.78. - №1-3. - P. 35.
105. Meyer R. J. Computersimulationen martensitischer Phasenübergänge in EisenNickel- und Nickel-Aluminium-Legierunger. // Dissertation zur Erlangung des
akademischen Grades eines Doktors der Naturwissenschaften genehmigte. - Duisburg, 1998. -143 p.
106. Entel P., Herper H.C., Schröter M., Hoffmann E., Kadau K., Meyer R. Ab initio description of displacive phase transformations, in Displacive phase transformations and their applications in materials engineering. Ed. K. Inoue. Palo Alto: The Minerals, Metals & Materials Society, 1998. - 320 p.
107. Krasnechtchekov P., Albe К. and Averback R.S. Simulations of thel inert gas condensation process. // Z. Metallkd. - 2003. - V. 94. - P. 1098.
108. Ayesh A. I., Thaker S., Qamhieh N., Ghamlouche H. Size-controlled Pd nano-cluster grown by plasma gas-condensation method. // Journal of Nanoparticle Research.-201 l.-V. 13.-P. 1125.
109. Tsung-Yeh Yang, Chung-Yi Wu, Meng-Hung Tsai, Hong-Ming Lin, Wen-Li Tsai and Yeukuang Hwu Thermal effects on the structural properties of tungsten oxide nanoparticles. // Journal of Nanoparticle Research. - 2004. - V. 6. P. 171.
110. Ohno T. Morphology of composite nanoparticles of immiscible binary systems prepared by gas-evaporation technique and subsequent vapor condensation. // Journal of Nanoparticle Research. - 2002. - V. 4. P. 255.
111. Жидовиноеа C.B., Золотухина JI.B., Гелъчинский Б.Р. Особенности окисления ультра — и наночастиц порошковой меди, полученных методом газофазной конденсации. // Металлы. - 2010. - №5. - С. 21.
\\2.Ватолин H.A., Полухин В.А. Моделирование разупорядоченных и наност-руктурированных фаз. Екатеринбург: УрО РАН, 2011. - 463 с.
113. Chen S.P., Sroloviz D.J., Voter А. F. Computer simulation on surfaces and [001] symmetric tilt grain boundaries in Ni, Al, and Ni3Al. // J. Mater. Res. Society. Pitsburg. -1989. -V. 4. - №1. - p. 62.
114. Derlet P. M., Meyer R., Lewis L. J., et al. Low-Frequency Vibrational Properties of Nanociystalline Materials. // Phys. Rev. Lett. - 2001. - V. 87. - P. 205501.
115. Гафнер С.Л., Ределъ Л.В., Гафнер Ю.Я. Моделирование процессов струк-
турообразования нанокластеров меди в рамках потенциала сильной связи. // ЖЭТФ. - 2009. - Т. 135. - №5. - С. 899.
116. Luemmen N., Kraska Т. Investigation of the formation of iron nanoparticles from the gas phase by molecular dynamics simulations. // Nanotechnology. -2004.-V. 15.-P. 525.
117. Иевлев B.M., Шведов E.B. Кинетика формирования дискретных наноструктур в процессе вакуумной конденсации из однокомпонентного пара. // ФТТ. - 2006. - Т.48. - В. 1. - С. 133.
118. Rollmann G., Meyer R and Entel P. Nucleation and growth of Ni clusters in an Ar atmosphere. // Phase Transitions. - 2005. - V. 78. P. 733.
119. Alayan R., Arnaud L., Broyer M., Cottancin E., Lerme J., Vialle J. L. and Pel-larin M. Morphology and growth of metal clusters in the gas phase: A transition from spherical to ramified structures. // Phys. Rev. B. - 2006. -V.73. - P. 125444.
120. Головин Ю.И. Введение в нанотехнику. - М.: Машиностроение, 2007. — 496с.
121. Tsyganov S., Kästner J. Analysis of Ni nanoparticle gas phase sintering. // Phys. Rev. B. - 2007. - V. 75. - P. 045421.
122. Demtröder W. Molekülphysik: Theoretische Grundlager und experimentelle Methoder. - München: Olderbourg, 2000. - 460 p.
123. Martin H. Magnusson, Knut Deppertl, Jan-Olle Malm, Jan-Olov Bovin and Lars Samuelson Gold nanoparticles: Production, reshaping, and thermal charging. //Journal of Nanoparticle Research. - 1999. - V. 1. - P. 243.
124. Ahonen P.P., Moisala A., Tapper U., Brown D.P., Jokiniemi J.K. and Kaup-pinen E.I. Gas-phase crystallization of titanium dioxide nanoparticles. // Journal of Nanoparticle Research. - 2002. - V. 4. - P. 43.
125. Полухин B.A., Курбанова Э.Д., Ригман JI.K., Ватолин H.A. Термостабильность нанокластеров Ni и Pd. // Перспективные материалы. - 2011. — №11. -С. 93.
126. Гафнер Ю.Я., Гафнер C.JI., Чепкасов И.В. Роль термического воздействия на организацию из газовой фазы нанокластеров меди и никеля. // ЖЭТФ. — 2010. — Т. 138.-№4.-С. 687.
127. Nichols F. A. and Mullins WW. Morphological Change of a Surface of Revolution Due to Capillarity Induced Surface Diffusion. // J. Apll. Phys. - 1965. -V. 36. -№ 6. - P. 1826.
128. Nichols F.A. Coalescence of Two Spheres by Surface Diffusion. // J. Appl.
Phys. - 1966. - V. 37. - P. 2805.
129. Coblenz W.C., Dynys J. M., Cannon R. M. and Coble R.L. Initial stage solid state sintering models: A critical analysis and assessment. // Mater. Sei. Res. -1980.-V. 13.P.141.
130. Koch W., Friedlander S.K The effect of particle coalescence on the surface area of a coagulating aerosol. // J. Colloid Interface Sei. - 1990. - V.140. - P. 419.
131. Kruis F.E., Küsters K.A., Pratsinis S.E. A simple-model for the evolution of the characteristics of aggregate particles undergoing coagulation and sintering. // Aerosol Sei. Technol. - 1993. - V.l9. P. 514.
132. Seto Т., Shimada M, Okuyama К Evaluation of sintering of nanometer-sized titania using aerosol method. // Aerosol Sei. Technol. - 1995. - Y.23. - P. 183.
133. Edelstein A.S., Cammarata R.C. Nanomaterials: Synthesis, Properties and Ap-lications. Institute of Physics, London, UK, 1996. - 182 p.
134. Tsantilis S., Pratsinis S.E. Evolution of Primary and Aggregate Particle-Size Distributions by Coagulation and Sintering. // AIChE J. - 2000. - V. 46. - P. 407.
135. Nakaso K, Shimada M., Okuyama K, Deppert К Evaluation of the Change in the Morphology of Gold Nanoparticles during Sintering. // J. Aerosol Sei. -2002.-V. 33.-P. 1061.
136. Flagon R.C., Lunden M.M. Particle structure control in nanoparticle synthesis from the vapor phase. // Mater. Sei. Eng. - 1995. - V. 204. - P. 113.
137. Zhu Н, Averback R.S. Sintering processes of two nanoparticles: A study by molecular dynamics simulations. // Philos. Mag Lett. - 1996. - V.73. - P. 27.
138. Combe N., Jensen P., Pimpinelli A. Changing Shapes in the Nanoworld. // Phys. Rev. Lett. - 2000. - V. 85. - P. 110.
139. Hendy S., Brown S.A., Hyslop M. Coalescence of nanoscale metal clusters: Molecular-dynamics study. // Phys. Rev. B. - 2003. - V.68. - P. 241403.
140. Tsyganov S., Kästner J., Rellinghaus В., Kauffeldt Т., Westerhoff F., Wolf D. Analysis of Ni nanoparticle gas phase sintering. // Phys. Rev. B. - 2007. - V. 75. -P. 045421.
141. Weber A., Davoodi P., Seipenbusch M., Kasper G. Catalytic behavior of nickel nanoparticles: gasborne vs. supported state. // Journal of Nanoparticle Research. - 2006. - V. 8. - P. 445.
142. Макаров Г.Н. Экспериментальные методы определения температуры и теплоты плавления кластеров и наночастиц. // УФН. - 2010. - Т. 180. - №2. -С. 185.
143. Ивлиев А.Д. Физика. СПб.: Лань, 2009, - 672 с.
144. Chen Y.Y., Yao Y.D., Lin В.Т. et al. Specific heat of fine copper particles. // Nanostruct. Matter. - 1995. - V.6. - P.597.
145. Gafner S.L., Redel L.V., Gafner Yu.Ya., Samsonov V.M. Peculiar features of heat capacity for Cu and Ni nanoclusters. // Journal of Nanoparticle Research. -20U.-V.13.-P. 6419.
146. Гафнер C.JI., Редель Л.В., Гафнер Ю.Я. Моделирование методом молекулярной динамики теплоемкости кластеров Ni и Си: влияние формы и размера. // ЖЭТФ. - 2012. - Т. 141. - №.3. - С. 488.
147. Rupp J., Birringer R. Enhanced specific-heat-capacity (cp) measurements (150-300 K) of nanometer-sized crystalline materials. // Phys. Rev. B. - 1987. -V.36.-P. 7888.
148. Trampenau J., Bauszus K., Petry W., Herr U. Vibrational behavior of nanocrystalline Ni. // Nanostruct. Matter. - 1995. - V. 6. - P. 511.
149. Chen Y.Y., Yao Y.D., Lin B.T. et al. Specific heat of fine copper particles. // Nanostruct. Matter. - 1995. - V. 6. - № 5-8. - P. 597.
150. Sun H.Q., Ren Y., Luo Y.H. and Wang G.H. Geometry, electronic structure and magnetism of Rh - n (n = 9,13,15,17,19) clusters. // Physica B. - 2001. - V. 293. -P. 260.
151. Schmidt M., Kusche R., Kronmüller W, v. IssendorfB. and Haberland H. Experimental determination of the meltig point and heat capacity for a free cluster of 139 sodium atoms. // Phys. Rev. Lett. - 1997. - V. 79. - P. 99.
152. Qi Y, Cagin T., Johnson W.L., Goddard III W.A. Melting and crystallization in Ni nanoclusters: The mesoscale regime. // J. Chem. Phys. - 2001. - V. 115.-№ 1.-P.385.
Список публикаций по теме
Статьи
1. Чепкасов И.В. Анализ процессов конденсации нанокластеров Си из газовой фазы. // Труды VI Международной конференции студентов и молодых ученых «Перспективы развития фундаментальных наук». Томск. - 2009. - С. 264-266.
2. Чепкасов И.В., Гафнер Ю.Я. Анализ процессов синтеза нанокластеров Си из газовой фазы. // Материалы 12 Всероссийского семинара «Моделирование неравновесных систем». Красноярск. - 2009. - С. 65-67.
3. Чепкасов И.В., Гафнер Ю.Я. Моделирование процессов конденсации нанокластеров Си из газовой среды. // Физические свойства металлов и сплавов: сборник научных трудов V Российской научно-технической конференции «Физические свойства металлов и сплавов». 4.2. Екатеринбург: УГТУ-УПИ. — 2009. - С.19 - 23.
4. Гафнер Ю.Я., Гафнер С.Л., Чепкасов И.В. Анализ эволюции нанокластеров Си при кратковременном термическом воздействии. // Физико-химические аспекты изучения кластеров, наноструктур и наноматериалов. Межвузовский сборник научных трудов. Тверь. - 2009. - В. 1.-С. 10-15
5. Гафнер Ю.Я., Гафнер С.Л., Чепкасов И.В. Термическое воздействие на внутреннюю организацию нанокластеров меди. // Наноматериалы и наноструктуры.-2010.-№ 1. -С.17 - 21.
6. Чепкасов И.В. Компьютерный анализ процессов образования нанокластеров меди при синтезе из газовой фазы. // Материалы ХЬУШ Международной научной студенческой конференции «Студент и научно-технический прогресс»: Физика. Новосибирск, 2010. - С.356.
7. Чепкасов И.В., Гафнер Ю.Я., Гафнер C.JI. Влияние скорости охлаждения при формировании нанокластеров меди из газовой фазы. // Фундаментальные проблемы современного материаловедения. — Барнаул. — 2010. — Т.7. — № 1. — С.21 - 26.
8. Гафнер Ю.Я., Гафнер C.JI., Чепкасов КВ. Влияние скорости охлаждения при формировании нанокластеров меди из газовой фазы. // ЖЭТФ. - 2010. -Т. 138. — №4. — С. 687-698.
9. Чепкасов КВ., Гафнер Ю.Я., Гафнер C.JI. Анализ влияния термического воздействия на структурную эволюцию нанокластеров Си и Ni. // Известия вузов. Физика. - 2011. - Т.54. - №1/3. - С. 318 - 324.
10. Чепкасов КВ., Гафнер Ю.Я., Гафнер C.JI. Влияние скорости охлаждения на структуры нанокластеров меди синтезированных из газовой фазы. // Труды VIII Международной конференции студентов и молодых ученых «Перспективы развития фундаментальных наук». Томск. - 2011. - С. 235-237.
11. Чепкасов КВ., Гафнер Ю.Я., Гафнер C.JI. Влияние термического воздействия на структурную эволюцию нанокластеров Си. // Современные металлические материалы и технологии (СММТ2011): труды международной научно-технической конференции. - СПб.: Изд-во Политех. Ун-та, 2011.- С 278-279.
12. Чепкасов КВ., Гафнер Ю.Я., Гафнер C.JI. Влияние скорости охлаждения и конечной температуры на структуру и форму нанокластров меди синтезированных из газовой фазы. // Письма о материалах. -2011. - Т. 1. - С 107-109.
13. Чепкасов КВ., Гафнер Ю.Я. Влияние скорости охлаждения и температуры на физические параметры нанокластеров меди сконденсированных из газовой фазы. // Опто-, наноэлектроника, нанотехнологии и микросистемы: Труды XIII международной конференции. - Ульяновск: УлГУ. - 2011. —С. 59-60.
14. Гафнер Ю.Я., Гафнер C.JI., Чепкасов КВ. Влияние теплового воздействия на упорядочение внутренней организации нанокластеров меди. // 14-й
Международный симпозиум «Упорядочение в минералах и сплавах» ОМА-
14. Труды симпозиума. Ростов-на-Дону. - 2011. - С.67-70.
15. Чепкасов И.В., Гафнер Ю.Я., Гафнер С.Л. Влияние ряда физических параметров на структуру и форму сконденсированных из высокотемпературной газовой фазы нанокластеров Си. // Нанотехнологии функциональных материалов (НФМ12): Труды международной научно-технической конференции.
- СПб.: Изд-во Политехи, ун-та. - 2012. - С. 577-581.
16. Чепкасов И.В., Гафнер Ю.Я. Влияние ряда физических параметров на структуру, форму и размер сконденсированных из высокотемпературной газовой фазы нанокластеров Си. // Фундаментальные проблемы современного материаловедения. - Барнаул. - 2012. - Т. 9. - № 3. - С. 353-359.
17. Гафнер Ю.Я., Чепкасов И.В. Процессы кристаллизации наночастиц меди при синтезе из газовой фазы. // 15-й Международный симпозиум «Упорядочение в минералах и сплавах» ОМА-15, Труды симпозиума. Ростов-на-Дону.
- 2012. - С.84-87.
18. Чепкасов КВ., Гафнер Ю.Я. Роль температурного фактора при синтезе наночастиц меди из газовой среды. // Наноматериалы и наноструктуры. -2012.-№ 4. — С.8 - 11.
19. Гафнер Ю.Я, Чепкасов И. В. Компьютерное моделирование процессов образования наночастиц меди при конденсации из газовой фазы. // Материалы Международной научно-технической конференции «1ЫТЕЯМАТ1С-2012». М.: МГТУ МИРЭА - ИРЭ РАН. - 2012. - часть 1.- С.37- 40.
20. Чепкасов И.В., Гафнер Ю.Я. Основные механизмы объединения кластеров меди при процессах конденсации // Фундаментальные проблемы современного материаловедения. - Барнаул. - 2013. - Т. 10. - № 3. - С. 365-371.
Тезисы докладов
21. Чепкасов И.В. Анализ процессов конденсации нанокластеров меди из высокотемпературной газовой фазы. // Юбилейная X Всероссийская молодёж-
СПИСОК ПУБЛИКАЦИЙ ПО ТЕМЕ
ная школа-семинар по проблемам физики конденсированного состояния вещества. Тезисы докладов, Екатеринбург. - 2009. - С. 262.
22. Чепкасов И.В. Роль термического воздействия на организацию синтезированных из газовой фазы нанокластеров меди. // XI Всероссийская молодёжная школа-семинар по проблемам физики конденсированного состояния вещества. Тезисы докладов. Екатеринбург. - 2010. - С. 230.
23. Чепкасов И.В., Гафнер Ю.Я., Гафнер С.Л. Влияние скорости охлаждения и конечной температуры на физические параметры нанокластеров меди сконденсированных из газовой фазы. // XII Всероссийская молодёжная школа-семинар по проблемам физики конденсированного состояния вещества. Тезисы докладов, Екатеринбург. - 2011. - С. 177.
24. Чепкасов И.В., Гафнер Ю.Я., Гафнер С.Л\ Анализ влияния скорости охлаждения и температуры на физические параметры нанокластеров Си синтезированных из газовой фазы. // Сборник тезисов, материалы Восемнадцатой Всероссийской научной конференции студентов-физиков и молодых ученых (ВНКСФ-18, Красноярск): материалы конференции, тезисы докладов: В. 1. Т.1 - Красноярск: издательство АСФ России. - 2012.- С. 191-192.
25. Чепкасов И.В., Гафнер Ю.Я. Компьютерное моделирование процессов формирование наночастиц меди при синтезе из газовой фазы. // XIII Всероссийская молодёжная школа-семинар по проблемам физики конденсированного состояния вещества. Тезисы докладов, Екатеринбург. - 2012. - С. 250.
26. Чепкасов И. В., Гафнер Ю.Я., Редель Л.В. МД моделирование процессов формирования наночастиц меди при синтезе из газовой фазы. // Физика и химия наноразмерных систем: сборник тезисов докладов Всероссийской молодежной конференции. - Екатеринбург: УрФУ. - 2012. - С.151-152.
Обратите внимание, представленные выше научные тексты размещены для ознакомления и получены посредством распознавания оригинальных текстов диссертаций (OCR). В связи с чем, в них могут содержаться ошибки, связанные с несовершенством алгоритмов распознавания. В PDF файлах диссертаций и авторефератов, которые мы доставляем, подобных ошибок нет.