Анизотропия поверхностей энергии кремния

  • V.M. Yurov Карагандинский университет имени Е.А. Букетова, Казахстан, г. Караганда

Аннотация

Предложена эмпирическая модель поверхностного слоя металла, состоящая из слоев R0, R(I), R(II), R∞. Слой R0 называется слоем де Бройля R0 = λдБ = ћ/p и для металлов составляет от 0,01 нм до 0,1 нм. В этом слое начиняются квантовые размерные эффекты. Размерные эффекты в слое R(I) определяются всем коллективом атомов в системе (коллективные процессы). Такие «квазиклассические» размерные эффекты наблюдаются только в наноструктурах и для металлов составляют от 1 нм до 7 нм. Слой R(II) простирается примерно до размера R(II)≈9R=R∞ (< 100 нм), где начинается объемная фаза. В слое R(II) должно быть много размерных эффектов, связанных с оптикой, магнетизмом и другими физическими свойствами. Уравнение Русанова А.И., связывающее поверхностную энергию с размером частицы, справедливо только в слое R(I). Учет этого уравнения в нашей модели приводит к анизотропии кристаллической решетки металла. В работе Шебзуховой и Арефьевой методом электронно-статистического расчета анизотропии поверхностной энергии металлов определен метод оценки для работы выхода электронов из металла. В работе Бокарева анизотропия поверхностной энергии монокристаллов рассчитана из модели координационного плавления кристаллов. В предложенной нами эмпирической модели рассчитывается не только анизотропия, но и толщина поверхностного слоя для пористого кремния.
Ключевые слова: пористый кремний, поверхностный слой, атомный объем, наноструктура

Литература

1 V.M. Yurov, Rec. Contr. Phys., 1(72), 60-66 (2020) (in Russ).

2 J. Gilman, J. Appl. Phys., 31 (2), 2208-2216 (1960).

3 M.P. Dokhov, Fundamental research, 8, 29-33 (2016) (in Russ).

4 K.S. Kim, J.W. Hwang, K.A. Lee, J. Alloys Compd., 834, 155055 (2020).

5 B.C. Lin, W. Chen, Y. Yang, F. Wu, Z. Li, J. Alloys Compd., 830, 154684 (2020).

6 E.N.D. Grassi, G. Chagnon, H.M.R. de Oliveira, D. Favier, Mech. Mater., 146, 103392 (2020).

7 B. Meng, D. Yuan, S. Xu, Nanoscale Res. Lett., 14, 309-314 (2019).

8 Y. Cang, Z. Wang, C. Bishop, L. Yu, M.D. Ediger, G. Fytas, Adv. Funct. Mater., 30, 2001481 (2020).

9 J. Chen, M. Li, F. Wang, L. Lu, J. Qin, Q. Shang, X. Miao, L. Niu, H. Liu, G. Zhou, Adv. Mech. Eng. 12, 1687814019895163 (2020).

10 C. Zhao, Y. Cai, Y. Ding, L. Yang, Z. Wang, Y. Wang, J. Mater. Process. Technol., 275, 116356 (2020).

11 F. Rickhey, K.P. Marimuthu, K. Lee, H. Lee, Theor. Appl. Fract. Mech., 100, 128-138 (2019).

12 Guilian Wang, Zhijian Feng, Yahui Hu, Jie Liu and Qingchun Zheng, Micromachines, 742 (11), 2-16 (2020).

13 I.G. Shebzukhova, L.P. Arefieva, Journal of technical physics, 89 (2), (2019) (in Russ).

14 I.G. Shebzukhova, L.P. Arefieva, Physicochemical aspects of studying clusters, nanostructures and nanomaterials, 12, 319-325 (2020).

15 V.P. Bokarev, G.Ya. Krasnikov, Electronic technology. Series 3. Microelectronics, 4 (164), 25-30 (2016) (in Russ).

16 V.P. Bochkarev, Dissertation for the degree of Doctor of Technical Sciences, Moscow, 2020, 299 p. (in Russ).

17 V.M. Yurov, S.A. Guchenko, V.Ch. Laurinas, Physicochemical aspects of studying clusters, nanostructures and nanomaterials, 10, 691-699 (2018). (in Russ).

18 K.Yu. Arutyunov, Dokl. VSh RAN, 3(28), 7-16 (in Russ).

19 K. Oura, V.G. Lifshits, A.A. Saranin, A.V. Zotov, M. Katayama, Introduction to Surface Physics, (Moscow, Science, 2006), 490 p. (in Russ).

20 N.F. Uvarov, V.V. Boldyrev, Uspekhi khimii, 70(4), 307-329 (2001) (in Russ).

21 A.I. Gusev, Nanomaterials, nanostructures, nanotechnology, (Moscow, Fizmatlit, 2005), 412 p. (in Russ).

22 R.A. Andrievsky, A.V. Ragulya, Nanostructured materials, (Moscow, Publishing Center "Academy", 2005), 192 p. (in Russ).

23 I.P. Suzdalev, Nanotechnology: physical chemistry of nanoclusters, nanostructures and nanomaterials, (Moscow, KomKniga, 2006), 592 p. (in Russ).

24 V.M. Yurov, Physicochemical aspects of the study of clusters, nanostructures and nanomaterials, 11, 389-397 (2019). (in Russ).

25 V.M. Yurov, K.M. Makhanov, Nano- and microsystem technology, 22 (7), 347-351 (2020). (in Russ).

26 M.E. Stavrovsky, A.Yu. Albagachiev, M.I. Sidorov, Modern materials, equipment and technologies, 7, 168-173 (2016). (in Russ).

27 V. Lehmann, S. Ronnebeck, Journal of The Electrochemical Society, 146 (8), 2968-2975 (1999).

28 Z.Zh. Zhanabaev, G.S. Asanov, M.K. Ibraimov, E. Sagidolda, Innovative patent KZ 23594, 15.12.2010. Published on December 15, 2015, bul. No. 12. - 4 p. (in Russ).

29 K.B. Tynyshtykbaev, Yu.A. Ryabikin, S.Zh. Tokmoldin, T. Aitmukan, B.A. Rakymetov, R.B. Vermenichev, Bulletin of the Almaty Institute of Energy and Communications, 1(8), 36-40 (2010). (in Russ).

30 D.O. Murzalinov, Dissertation for the degree of Doctor of Philosophy (PhD), Astana, 2018. - 93 p. (in Russ).
Как цитировать
YUROV, V.M.. Анизотропия поверхностей энергии кремния. Вестник. Серия Физическая (ВКФ), [S.l.], v. 76, n. 1, p. 51-58, apr. 2021. ISSN 2663-2276. Доступно на: <https://bph.kaznu.kz/index.php/zhuzhu/article/view/1341>. Дата доступа: 11 may 2021 doi: https://doi.org/10.26577/RCPh.2021.v76.i1.06.
Раздел
Физика конденсированного состояния и проблемы материаловедения. Нанонаука

Наиболее читаемые статьи этого автора (авторов)

Особенность: этот модуль требует, что бы был включен хотя бы один модуль статистики/отчетов. Если ваши модули статистики возвращают больше одной метрики, то пожалуйста также выберите главную метрику на странице настроек сайта администратором и/или на страницах настройки управляющего журналом.