Презентация ОЦК-ГЦК-икосаэдр.
Это также происходит (рис. 4), под действием поверхностных сил Fs ~R2, стягивающих поверхность наночастицы и превосходящих при малых R (меньше Rкр) объемные силы взаимодействия между атомами внутри частицы Fv~R3, причем объемные силы действуют в направлении сохранения исходной внутренней структуры периодической решетки.
Рис. 4. Изменение формы поверхности и внутренней структуры нанокластера со структурой объемноцентрированного куба (ОЦК) под действием поверхностных сил Fs, преобладающих над объемнымиFv при R< Rкр, при переходе ОЦК → ГЦК (кубооктаэдр) → икосаэдр. Форма поверхности при этом приближается к сферической.
В однослойном икосаэдре размещено 13 атомов, один из которых находится в центре икосаэдра. Второй слой будет содержать 42 атома, третий 92. Увеличение количества атомов n с ростом числа слоев N, с учетом порядкового номера слоя k выражается формулой
n = (2N+1) + 10S k2
Однако расположение атомов при этом уже не будет соответствовать строго периодической кристаллической решетке и приближается к аморфной структуре. При наращивании слоев вокруг первичного икосаэдра происходит рост объемной упругой энергии за счет увеличения несоответствия расположения атомов кристаллической решетке.
Поэтому при размере больше Rкр (около 10 нм, соответствующих 16 слоям) происходит обратное преобразование структуры с формированием кристалла с исходной решеткой (рис.).
Таким образом, при переходе к наноразмерам изменяется структура, переходя от более периодической к менее периодической. Основной причиной преобразования является усиление влияния поверхностных сил межатомного взаимодействия по сравнению с внутриобъемными силами, способствующими формированию кристаллической решетки.
Дата добавления: 2015-06-22; просмотров: 952;