НАНОСТРУКТУРЫ В ПОВЕРХНОСТНЫХ СЛОЯХ КРИСТАЛЛИЧЕСКИХ ТВЕРДЫХ ТЕЛ
Abstract
Предложен метод определения поверхностного натяжения твердых тел по размерной зависимости некоторого физического свойства. Слой толщиной h=d назван слоем d(I), а слой при h≈10 d – слоем d(II) атомарно-гладкого кристалла. При h≈10 d начинает проявляться размерная зависимость физических свойств материала и такая структура называется наноструктурой. При h=d в поверхностном слое происходит фазовый переход. Он сопровождается резкими изменениями физических свойств, например, прямой эффект Холла-Петча меняется на обратный. Поверхностный слой d(II) ≈ 10d мы относим к размерным эффектам I рода. Фазовые размерные эффекты (размерные эффекты II рода) наблюдаются в области d(I). Эта область резко отличается от d(II). Фазовый переход при h=d может быть описан в рамках теории среднего поля Ландау с использованием параметра порядка.
Аналогичная ситуация возникает у магнитных наноструктур, галогенидов тугоплавких металлов, силицидов, сегнетоэлектриков и многих других металлических сплавов и неметаллов.
References
3. Guo J. X-Rays in Nanoscience: Spectroscopy, Spectromicroscopy, and Scattering Techniques. - Wiley-Vch. Verlag. 2010. - 263 p.
4. Рехвиашвили С.Ш., Киштикова Е.В., Кармокова Р.Ю., Кармоков А.М К расчету постоянной Толмена // Письма в ЖТФ. 2007. Т. 33. вып. 2. – С. 1-7.
5.Кострова Е.Л. Синтез, строение и свойства уранатов щелочных и щелочноземельных элементов. – Дисс. канд. хим. наук. - Нижний Новгород. – 2017 . -141 с.
6.Юров В.М. Поверхностные свойства уранатов лития // Globus, выпуск 8 (41). 2019. С. 2630.
7.Солнцев Ю.П., Пряхин Е.И. Материаловедение. СПб.: Химиздат, 2007. – 783 с.
8. Вонсовский С.В. Магнетизм. – М.: Наука, 1971. – 1032 с.
9. Ali Sh.M., Galal A., Atta N.F., Shammakh Y. Toxic Heavy Metal Ions Removal from Wastewater by Nano-Magnetite: Case Study Nile River Water // Egypt, J. Chem., 2017, Vol. 60, No.4. - P. 601- 612.
10. Salviano L.B., Th.M.S. Cardoso, G.C. Silva et al. Microstructural Assessment of Magnetite Nanoparticles (Fe3O4) Obtained by Chemical Precipitation Under DiŸerent Synthesis Conditions // Materials Research. 2018, Vol. 21(2). – 7 p.
11. Santos-Durndell V.C., Peruzzolo T.M., Ucoski G.M., L.P. Ramos, Nakagak S.. Magnetically recyclable nanocatalysts based on magnetite: an environmentally friendly and recyclable catalyst for esterification reactions // Biofuel Research J., 2018, Vol. 18. – P. 806-812.
12. Enders A., Skomski R. and Honolka J. Magnetic surface nanostructures // J. Phys. Condens. Matter, 2010, Vol. 22. – 32 p.
13. Bennemann K. Magnetic Nanostructures. - Institute of Theoretical Physics FU-Berlin, 2010. – 67 p.
14. Levy J.-C. Magnetic Structures of 2D and 3D Nanoparticles: Properties and Applications. - Pan Stanford Publishing Pte. Ltd., 2016. – 19 p.
15. Korostil A., Krupa M. Spin Transport and Dynamics in Multilayer Magnetic Nanostructures // American Journal of Nano Research and Applications, 2018; Vol. 6(1). – P. 21-33. 16. Юров В.М., Лауринас В.Ч., Гученко С.А. Толщина поверхностного слоя атомарно-гладких магнитных наноструктур // Нано- и
микросистемная техника, 2019, №6. – С. 347-
352.
17. Yang H., Hasegawa D., Takahashi M., Ogawa T. Facile Synthesis Phase Transfer, and Magnetic Properties of Monodisperse Magnetite Nanocubes // IEEE Trans. Magn. 2008. V. 44. - P. 3895 – 3898.
18. Горелова Л.А. Кристаллохимия ряда природных и синтетических боросиликатов и силикатов бария и кальция. –Диссер. кандидата геолого-минералогических наук. - Санкт-
Петербург. 2017. – 176 с.
19. Юров В.М. Поверхностные свойства природных боросиликатов // Национальная ассоциация ученых, 2019. №45 Часть 2. – С. 32-35.
20. Yurov V.M., Guchenko S.A., Laurinas V.Ch., Zavatskaya O.N. Structural phase transition in a surface layer of metals // Вестник КарГУ. Физика. 2019. №1. – P. 50-60.
21. Васильева Д.С. Сегнетоэлектрические и пьезоэлектрические свойства и фазовые превращения в кристаллах глицина. – Дис… канд. хим. наук. Екатеринбург: Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина, 2018. – 117 с.
22. Юров В.М., Гученко С.А. Поверхностное натяжение и толщина поверхностного слоя глицина // Тенденции развития науки и образования, 2019, №52. Часть 4. – С. 27-31.
23. Gleiter H. Nanostructured materials: basic concepts and microstructure // Acta mater. 2000. V.48. - P. 1-29.
24. Шпилевский Э. Фуллерены – новые молекулы для новых материалов // Наука и инновации, 2006, №5(39). – С. 32-38.
25. Юров В.М., Маханов К.М. Толщина поверхностного слоя фуллеренов // Научные горизонты, 2020, №1(29). – С. 139-147.
26. Магомедов М.Н. О межфуллеренном взаимодействии и свойствах фуллеритов // Теплофизика высоких температур, 2005, Т. 43, №3. – С. 385-395. 27. Юров В.М., Гученко С.А., Лауринас В.Ч. Поверхностные свойства галогенидов тугоплавких металлов // Научный альманах. 2019. - №5-2(55). – С. 122-127. 28. Юров В.М., Гученко С.А., Лауринас В.Ч. Поверхностные свойства силицидов тугоплавких металлов // Национальная Ассоциация Ученых, 2019, №43, Часть 1. - С. 51-54.
29. Уваров Н.Ф., Болдырев В.В. Размерные эффекты в химии гетерогенных систем // Успехи химии. 2001. Т. 70 (4). – С. 307-329.
30. Щербаков Л.М. О статистической оценке избыточной свободной энергии малых объектов в термодинамике микрогетерогенных систем // Доклады АН СССР. 1966. Т. 168. № 2. – С. 388-391
31. Борисова П.А. Фазовые переходы в аморфных фуллеренах и их взаимодействие с металлами. Дисс. канд. физ.-мат. наук, Москва, 2016. – 113 с.
CC BY-ND
A work licensed in this way allows the following:
1. The freedom to use and perform the work: The licensee must be allowed to make any use, private or public, of the work.
2. The freedom to study the work and apply the information: The licensee must be allowed to examine the work and to use the knowledge gained from the work in any way. The license may not, for example, restrict "reverse engineering."
2. The freedom to redistribute copies: Copies may be sold, swapped or given away for free, in the same form as the original.
