Формирование наноразмерных структур адсорбата в процессах конденсации из газовой фазы с учётом температурных эффектов
В. О. Харченко$^{1}$, В. В. Яновский$^{2}$, А. В. Дворниченко$^{3}$
$^{1}$Институт прикладной физики НАН Украины, ул. Петропавловская, 58, 40000 Сумы, Украина
$^{2}$Институт монокристаллов НАН Украины, просп. Науки, 60, 61001 Харьков, Украина
$^{3}$Сумский государственный университет, ул. Римского-Корсакова, 2, 40000 Сумы, Украина
Получена: 20.10.2015. Скачать: PDF
Изучается влияние теплопроводности поверхности на процесс формирования островов адсорбата при конденсации из газовой фазы в реакционно-диффузионных системах. Учитываются неравновесные химические реакции, отвечающие за формирование устойчивых димеров, и считается, что температура поверхности может локально изменяться при протекании процессов адсорбции/десорбции. Для однородной системы получены условия реализации фазовых переходов первого рода типа газ—твёрдое тело. В рамках линейного анализа на устойчивость получена фазовая диаграмма, иллюстрирующая область, где возможны пространственные неустойчивости. При помощи численного моделирования показано, что теплопроводность влияет на переходные процессы формирования структур адсорбата. Установлено, что средний размер островов адсорбата растёт со временем по степенному закону, и показатель роста увеличивается с коэффициентом теплопроводности. Установлено распределение островов адсорбата по размерам в стационарном режиме и показано, что увеличение теплопроводности поверхности приводит к трансформации распределения от логнормального к гауссовскому. Показано, что средний размер стационарных структур адсорбата характеризуется нанометровым масштабом.
Ключевые слова: конденсация, наноструктуры адсорбата, реакционно-диффузионные системы, температурные эффекты.
URL: http://mfint.imp.kiev.ua/ru/abstract/v38/i02/0205.html
PACS: 05.40.-a, 65.80.-g, 68.43.-h, 81.16.Rf, 82.40.Ck, 82.40.Np, 89.75.Kd