B.C. Байдышев - к.ф.-м.н., Хакасский государственный университет им. Н.Ф. Катанова (г. Абакан). E-mail: bayd_vs@mail.ru Ю.Я. Гафнер - д.ф.-м.н., профессор, зав. кафедрой, Хакасский государственный университет им. Н.Ф. Катанова (г. Абакан). E-mail: ygafner@khsu.ru

Исследована методом молекулярной динамики с использованием потенциалов сильной связи теплоемкость ГЦК кластеров золота и алюминия диаметром до 6 нм в температурном интервале 150-800 К. Определено, что теплоемкость отдельных металлических нанокластеров превышает теплоемкость объемной фазы, но величина этого превышения не может быть более 15 % даже в случае очень малых кластеров.

 

1. Суздалев И.В. Нанотехнология: физико-химия нанокластеров, наноструктур и наноматериалов. М.: КомКнига. 2006. 592 с.
2. Novotny V., Meincke Р.Р.М., Watson J.H.P. Effect of size and surface on the specific heat of small lead particles. // Phys. Rev. Lett. 1972. V. 28. № 14. P. 901-902.
3. Novotny V., Meincke P.P.M. Thermodynamic lattice and electronic properties of small particles.// Phys. Rev. B. 1973. V. 8. № 9. P. 4186-4199.
4. Comsa G.H., Heitkamp D., Rade H.S. Effect of size on the vibrational specific heat of ultrafine palladium particles. // Solid State Commun. 1977. V. 24. P. 547-550.
5. Goll G., Lohneyen H. Specific heat of nanocrystalline and colloidal noble met­als at low temperatures // Nanostruct. Matter. 1995. № 6. P. 559-562.
6. Cleri F., Rosato V. Tight-binding potentials for transition metals and alloys // J. Phys. Rev. B. 1993. V. 48. P. 22-33.
7. Kabir M., Mookerjee A., Bhattacharya A.K. Copper cluster: electronic effect do­minates over geometric effect // J. Eur. Phys. D. 2004. V. 31. P. 477-485.
8. Jaque P., Torro-Labe A. Characterization of copper clusters through the use of density functional theory reactivity descriptors // J. Chem. Phys. 2002. V. 117. P. 3208-3218.
9. Zhang Z., Hu W., Xiao S. Shell and subshell periodic structures of icosahedral nickel nanoclusters // J. Chem. Phys. 2005. V. 122. P. 214501.
10. Erkoc S. Stability of gold clusters: molecular-dynamics simulations // J. Phys. E. 2000. V. 8. P. 210-218.
11. Nam H.S., Nong M. Hwang, Yu B.D., Yoon J.K. Formation of an icasahedral srtucture during the freezing of gold nanoclusters: surface-induced mechanism // Phys. Rev. Lett. 2002. V. 89. P. 275502.
12. Qi Y., Cagin Т., Johnson W.L., Goddard W.A. Melting and crystallization in Ni nanoclusters: The mesoscale regime // J. Chem. Phys. 2001. V. 115. P. 385-394.
13. Wronski C.R.M. The size dependence of the melting point of small particles of tin // Brit. J. Appl. Phys. 1967. V. 18. № 12. P. 1731-1735.
14. Coombes C.J. The melting of small particles of lead and indium // J. Phys. F: Metal. Phys. 1972. V. 2. № 3. P. 441-449.
15. Nose S. A unified formulation of the constant temperature molecular dynamics methods // J. Phys. Chem. 1984. V. 81. P. 511.
16. Низомов З., Гулов Б., Ганиев И.Н., Саидов Р.Х., Обидов Ф.У., Эшов Б.Б. Исследование температурной зависимости удельной теплоемкости алюминия марок ОСЧ и А7 // Доклады академии наук республики Таджикистан. 2011. Т. 54. № 1. Р. 53-59.
17. Зиновьев В.Е. Теплофизические металлов при высоких температурах. Справ. изд. М.: Металлургия. 1989. 384 с.
18. Гафнер C.JL, Редель JI.B., Гафнер Ю.Я. Моделирование теплоемкости кластеров никеля и меди методом молекулярной динамики: влияние формы и размера // ЖЭТФ. 2012. Т. 141. № 3. Р. 488-501.
19. 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. 7888-7890.