Силимий бетінің энергиясының анизотропиясы
DOI:
https://doi.org/10.26577/RCPh.2021.v76.i1.06Кілттік сөздер:
кеуекті кремний, беткі қабат, атом көлемі, наноқұрылымАннотация
R0, R(I), R(II), R∞ қабаттарынан тұратын металл беткі қабатының эмпирикалық моделі ұсынылған. R0 қабаты де-Бройль қабаты деп аталады R0 = λдБ = ћ/p және металдар үшін 0,01 нм-ден 0,1 нм-ге дейін. Кванттық өлшемдік эффекттер осы қабаттан басталады. R(I) қабатындағы көлемдік эффектілерді жүйедегі барлық атомдар жиынтығы анықтайды (ұжымдық процестер). Мұндай «квази-классикалық» көлемдік әсерлер тек наноқұрылымдарда байқалады және металдар үшін олар 1 нм-ден 7 нм аралығында болады. R(II) қабаты шамамен R(II) ≈ 9R = R∞ (<100 нм) мөлшеріне дейін созылады, мұнда негізгі фаза басталады. R(II) қабаты оптика, магнетизм және басқа физикалық қасиеттермен байланысты көптеген өлшемді эффекттерге ие болуы керек. Беттік энергияны бөлшектердің мөлшеріне қатысты А.И. Русановтың теңдеуі тек R(I) қабатында жарамды. Біздің модельде осы теңдеуді ескеру металл кристалды торының анизотропиясына әкеледі. Шебзухова мен Арефиеваның жұмыстарында металдардың беткі энергиясының анизотропиясын электронды-статистикалық есептеу әдісі арқылы металдардан электрондардың жұмыс функциясын бағалау әдісі анықталды. Бокаревтың жұмысында монокристалдардың беткі энергиясының анизотропиясы кристалдардың координациялық балқу үлгісінен есептелген. Біз ұсынған эмпирикалық модельде тек анизотропия ғана емес, сонымен қатар кеуекті кремнийге арналған беткі қабаттың қалыңдығы да есептеледі.
Түйін сөздер: кеуекті кремний, беткі қабат, атом көлемі, наноқұрылым
Библиографиялық сілтемелер
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).
