Оцінювання стабільности та зростання ГЦК-нанокластера заліза, що містить атоми домішки
Н. В. Бондаренко, А. В. Недоля
Запорізький національний університет, вул. Жуковського, 66, 69600 Запоріжжя, Україна
Отримано: 12.01.2018. Завантажити: PDF
Методою молекулярної механіки з використанням потенціялу Леннард-Джонса розраховано енергію ізольованого нанокластера заліза в залежності від положення атома Карбону як атома втілення та атома Ніклю як атома заміщення. Втілений у нанокластер атом Карбону дрейфував до поверхні із внутрішньої октапори або безпосередньо в напрямку ⟨011⟩, або через тетрапору спочатку в напрямку ⟨1$\bar{1}$1⟩, а потім у напрямку ⟨111⟩. Один з 14 атомів Феруму був заміщений атомом Ніклю, положення якого змінювалося під час моделювання. Було визначено, що положення атома Ніклю істотно впливає на енергію нанокластера. Результати розрахунків показали, що у випадку ГЦК-нанокластера положення атома Карбону в октапорі було більш енергетично вигідним, ніж у тетрапорі. З іншого боку, потенціяльний бар’єр у напрямку ⟨1$\bar{1}$1⟩ був менший, ніж у напрямку ⟨011⟩. Це вказує на існування двох способів дрейфу атома Карбону до поверхні нанокластера. Зміна положення атома Ніклю істотно впливала на висоту потенціяльних бар’єрів октаедричних і тетраедричних міжвузлів, що уможливлює маніпулювати атомом Карбону в приповерхневому шарі нанокластера. Крім цього, атом Карбону впливав на напрямок зростання нанокластера, який оцінювався за допомогою енергії приєднання додаткового атома Феруму. Дослідження може бути корисним у медицині, біології та технологіях наноелектромеханічних систем, де використовуються такі нанокластери та наночастинки.
Ключові слова: нанокластер заліза, енергія нанокластера, домішкові атоми, метод молекулярної механіки.
URL: http://mfint.imp.kiev.ua/ua/abstract/v40/i12/1675.html
PACS: 02.70.Ns, 07.05.Tp, 36.40.-c, 61.46.Bc, 61.72.sh, 81.05.Zx, 81.07.Oj