Промяна в междуатомните разстояния - Studiopedia
Преходът от макротела към наночастици води до известна промяна в разстоянията между атомите. В този случай се наблюдава както намаляване, така и увеличаване на междуатомните разстояния.
Установено е, че в клъстерите Ag (3,1 nm), Pt (3,8 nm), Cu (0,7 nm), Au (2,5 nm) междуатомното разстояние е по-малко съответно с 0,7%, 0,5%, 2%, 0,3% в сравнение с макроразмерени проби. С намаляването на наночастиците Ag и Au от 40 до 10 nm по размер, компресията на решетката беше само
За Si клъстерите се наблюдава увеличение на междуатомните разстояния с 1,1% с намаляване на размера от 10 до 3 nm.
Неяснотата на промяната в междуатомното разстояние може да се дължи на няколко причини:
- абсорбиране на примеси, например водни молекули, което води до увеличаване на обема,
- структурни промени, по-специално, bcc-fcc, причиняващи компресия на нанокластера,
- деформация на атомите, причинена от промяна в баланса на силите на привличане и отблъскване с намаляване на броя на взаимодействащите атоми в клъстера,
Най-правилните резултати за влиянието на размерите на нанокластерите върху междуатомните разстояния са получени за метални клъстери с fcc решетка, в които решетката не се променя при преход към наноразмери. В повечето случаи, когато размерът на частиците намалее до 10 nm, не се наблюдава намаляване на междуатомните разстояния, докато при по-малки размери, като правило, се наблюдава тяхното значително намаляване. По-специално, за двуатомни клъстери (димери) на Cu, Ni, Fea, междуатомните разстояния (nm) са 0,222 (0,256), 0,2305 (0,249), 0,187 (0,248) (разстояния за макросъстоянието в скоби). Димер.avi
Ориз. 1. Намаляване на равновесното разстояние между атомите поради тяхната деформация поради промяна в равновесието на силите на привличане иотблъскване с намаляване на броя на взаимодействащите атоми в клъстера
Когато се разглеждат причините за промяната на междуатомните разстояния по време на прехода към наноразмери, може да се посочи:
- асиметрия на междуатомните сили, действащи върху атомите, разположени на повърхността, което води до намаляване на средното междуатомно разстояние в повърхностните слоеве, по-специално в случай на димери, възможността за деформация на самите атоми се проявява в най-голяма степен при прехода от цялостно компресиране на атомите към едностранно (фиг. 1),
- появата на допълнителен обем, свързан с аморфизацията на повърхностните слоеве, което причинява увеличаване на средното междуатомно разстояние.
Най-вероятно е едновременното влияние на тези фактори, което може да доведе както до намаляване, така и до увеличаване на средното междуатомно разстояние.
Не намерихте това, което търсихте? Използвайте търсачката:
Деактивирайте adBlock! и обновете страницата (F5)наистина е необходимо