Составители:
Рубрика:
24
.GGG
s
V
β
ββ
=+
Если
< (термодинамически устойчива объемная фаза α) и σ
G
V
α
G
V
β
α
> σ
β
,
то при некоторых значениях удельной поверхности s может оказаться, что
(
)
GGGGGG,
s
s
VV
⎛⎞
⎜⎟
⎝⎠
βββ
α
αα
=+<=+
т. е. термодинамически устойчивой становится фаза β. Приведенное соотно-
шение показывает, что при малых размерах частиц (больших значениях
удельной поверхности) термодинамически устойчивыми становятся системы
с меньшими значениями поверхностной энергии. Понижение поверхностного
натяжения частицы может быть реализовано переходом от одной кристалли-
ческой структуры к другой или трансформацией ее в аморфное
твердое либо
жидкое состояние. Так как поверхностная энергия минимальна для плотно-
упакованных структур, то наиболее характерными для нанокристаллов
должны быть гранецентрированная кубическая (ГЦК) и гексагональная
плотноупакованная (ГПУ) решетки. Эксперименты подтверждают указанный
вывод: структуры нанокристаллов ниобия, тантала, молибдена, вольфрама
имеют ГЦК- и ГПУ-решетки, в то время как макрокристаллы перечисленных
металлов обладают
объемно-центрированной кубической (ОЦК) структурой.
Другим фактором, влияющим на кристаллическую структуру наночастиц,
является гидростатическое давление, вызванное действием поверхностного
натяжения. Гидростатическое давление приводит к перестройке структуры в
направлении повышения плотности нанокристаллов по сравнению с части-
цами больших размеров. Примером такой трансформации является переход
кристаллов селенида кадмия (CdSe) из структуры вюрцита в более
плотно-
упакованную ГЦК-структуру (рис. 10).
5 10 15 20 r, нм
3.5
4.0
4.5
5.0
p
пер
, ГПа
α
γ
β
Рис. 11. Схематическое изображение
твердой частицы
в контакте со своим расплавом
Рис. 10. Зависимость давления
полиморфного перехода в кристаллах
селенида кадмия (CdSe) от их размера
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 23
- 24
- 25
- 26
- 27
- …
- следующая ›
- последняя »
