Калоричні ефекти у нанорозмірних системах

А. І. Карасевський, А. Ю. Наумук

Інститут металофізики ім. Г. В. Курдюмова НАН України, бульв. Академіка Вернадського, 36, 03142 Київ, Україна

Отримано: 12.11.2023; остаточний варіант - 13.11.2023. Завантажити: PDF

Показано, що розмірна залежність термодинамічних характеристик нанокристалів може бути зумовленою, зокрема, розмірним квантуванням коливних мод нанокристалів і приводить до розмірнокалоричного ефекту в нанокристалах. Цей ефект проявляється в надлишковому тиску фононного газу, зростанні тепломісткости, зменшенні температури топлення та поглинання тепла нанокристалами зі зменшенням їхнього розміру. Наслідком цих розмірозалежних ефектів у нанокристалах є неадитивність енергії, що може реалізуватися в зворотньому перенесенні тепла від холодного до гарячого тіла.

Ключові слова: термодинаміка нанокристалу, спектер власних коливань атомів нанокристалу, вільна енергія нанокристалу, ізобарична тепломісткість, поглинання тепла, розмірнокалоричні ефекти в нанокристалах.

URL: https://mfint.imp.kiev.ua/ua/abstract/v45/i12/1385.html

PACS: 05.70.Ce, 63.22.-m, 64.70.Nd, 64.75.Jk, 65.80.-g, 82.60.Fa, 82.60.Qr


ЦИТОВАНА ЛІТЕРАТУРА
  1. V. K. Pecharsky and K. A. Gschneidner, Phys. Rev. Lett., 78: 4494 (1997). Crossref
  2. S. Mischenko, Q. Zhang, R. W. Whatmore, J. F. Scott, and N. D. Mathur, Appl. Phys. Lett., 89: 242912 (2006).
  3. M. P. Annaorazov, S. A. Nikitin, A. L. Tyurin, K. A. Asatryan, and A. Kh. Dovletov, J. Appl. Phys., 79: 1689 (1996). Crossref
  4. А. С. Старков, И. А. Старков, ЖЭТФ, 146: 297 (2014).
  5. W. Thomson, Phil. Mag., 5, No. 28: 4 (1878). Crossref
  6. A. I. Karasevskii and V. V. Lubashenko, Eur. Phys. J. B, 66: 375 (2008). Crossref
  7. Л. Д. Ландау, Е. М. Лифшиц, Статистическая физика (Москва: Наука: 1976).
  8. A. I. Karasevskii and V. V. Lubashenko, Phys. Rev. B, 71: 012107 (2005). Crossref
  9. A. I. Karasevskii, Solid State Commun., 15, No. 5: 360 (2011). Crossref
  10. Р. Фейнман, Статистическая механика (Москва: Мир: 1978) (пер. з англ.).
  11. A. I. Karasevskii and V. V. Lubashenko, Phys. Rev. B, 66: 054302 (2002). Crossref
  12. A. I. Karasevskii and W. B. Holzapfel, Phys. Rev. B, 67: 224301 (2003). Crossref
  13. A. I. Karasevskii, Eur. Phys. J. B, 86: 123 (2013). Crossref
  14. A. A. Shvartsburg and M. F. Jarrold, Phys. Rev. Lett., 85: 2530 (2000). Crossref
  15. J. A. Reyes-Nava, I. L. Garzon and K. Michaelian, Phys. Rev. B, 67: 165401 (2003). Crossref
  16. M. Schmidt, R. Kusche, T. Hippler, J. Donges, W. Kronmüller, B. Issendorff, and H. Haberland, Phys. Rev. Lett., 86: 1191 (2001). Crossref
  17. P. Buffat and J.P. Borel, Phys. Rev. A, 13: 2287 (1976). Crossref
  18. J. P. Sumbless, Proc. R. Soc. Lond. A, 324, No. 1558: 339 (1971). Crossref