Динамика поверхности наночастиц в диффузионных режимах их трансформации, разработка методов управляемого синтеза и регулирования процессов самоорганизации нанообъектов

публікації за матеріалами досліджень

Разработаны методы управления морфологией нанообъектов при их поверхностном выращивания методом адсорбции атомов, одновременно сопровождающейся реструктуризацией поверхности. Балансирование на грани возникновения неустойчивостей роста позволяет синтезировать наночастицы с различными геометрическими формами при одной и той же кристаллической решетке нанокристалла. Главные факторы управляемого синтеза – температура системы, концентрация свободных атомов, из которых формируется нанострутура, и среда, в которой осуществляется транспорт вещества между соседними нанообъектами. Исследована динамика морфологии нанообъектов при топологических реакциях в процессе спекания, являющимся основой для формирования проводящих дорожек микроэлектронных модулей.

Среди главных результатов: методика выращивания развитых структур на основе платины с высокой долей общей поверхности с ориентацией граней (111), которые имеют повышенную каталитическую активность; теоретическое обеспечение методов оптимизации процесса спекания систем наночастиц металлов на основе исследования особенностей транспорта свободных атомов в приповерхностном слое, оптимальные режимы спекания с образованием единого проводящего слоя с максимальной электрической проводимостью и механической прочностью.

Развит новый метод неадиабатической молекулярной динамики для случая, когда движение ядер многочастичной системы существенно влияет на состояние электронов и реализуются неадиабатические динамические явления. Предложен полуклассический метод, в котором ядра представлены как волновые пакеты, которые движутся в соответствии с классическими уравнений, но в процессе случайных переходов между различными энергетическими поверхностями накапливают фазовые характеристики. Принципиальное преимущество такого метода в том, что после серии реализаций случайных "траекторий" всей системы (несколько десятков тысяч) можно реконструировать ее волновую функцию и точно определить свойства системы даже в случае выраженных интерференционных эффектов, что недостижимо для известных методов. Решены задачи усовершенствования развитого метода.

ВложениеРазмер
PDF icon 2015_2604-f.pdf428.03 КБ