Температурный гистерезис при плавлении и кристаллизации нанообъектов

Работа посвящена использованию метода среднего поля для прогнозирования физических свойств нанообъектов. Показано, что физические свойства объектов с характерным размером меньше 10 нм являются немонотонными функциями обратной величины характерного размера. Эта закономерность открывает дополнительные возможности для создания новых промышленных наноматериалов с уникальными физическими свойствами. Настоящая статья также посвящена теоретическому описанию физических свойств нанообъектов с характерными размерами близкими к критическому значению. При критическом характерном размере нанообъекта энтропия и энтальпия плавления равны нулю. Показано, что в нанодиапазоне характерных размеров классическая теория зарождения и роста частиц новой фазы не применима. Впервые теоретически доказано, что ширина температурного гистерезиса уменьшается при уменьшении характерного размера нанообъектов. В результате температурный гистерезис исчезает при характерных размерах нанообъектов в несколько нанометров. Установлено, что кристаллизация нанообъектов происходит при температуре, соответствующей абсолютно неустойчивому состоянию нанообъекта в жидкой фазе. Адекватность полученных результатов подтверждена сравнением с доступными литературными данными. Проведена оценка критического характерного размера и критической температуры. Рассмотрено влияние плавления поверхности нанообъекта на его физические свойства.

• Борыняк Л.А.
• Чернышев А.П.

• Прикладные науки. Медицина. Технология

• Технические науки. Промышленность
• Физико-математические науки
• Естественные науки