КОМПЬЮТЕРНОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ НУКЛЕАЦИИ ПАРОВ ВОДЫ НА ЭЛЕКТРОНЕЙТРАЛЬНЫХ НАНОЧАСТИЦАХ
Шевкунов С.В.

Поступила в редакцию: 17 Октября 2008

PACS: 64.60.an, 64.60.De, 64.60.qe

DJVU (1024.6K)

PDF (5.1M)

Методом Монте-Карло, на атомарном уровне рассчитаны свободная энергия, энтропия и работа образования зародышей конденсированной фазы размером, превышающим молекул, из паров воды при температуре 260 K на твердокристаллических частицах йодистого серебра размером до 4 нм. Гамильтониан системы включает в явном виде водородные связи, кулоновские, дисперсионные, обменные и поляризационные взаимодействия. Сложное поведение работы образования определяется пространственными размерами центров нуклеации. С увеличением размеров наночастицы устойчивость зародышей понижается, а вероятность кристаллизации увеличивается. Взаимная поляризация усиливает сцепление зародыша с кристаллической частицей. На достаточно крупных наночастицах зародышеобразование проходит две стадии, характеризующиеся двумя критическими размерами, - рост вдоль поверхности и в нормальном к поверхности направлении. На границе с кристаллом обнаружена спонтанная поляризация микрокапли с образованием доменной структуры. Наблюдаемая в экспериментах зависимость активности аэрозоля от его дисперсности объясняется результатом сложения нескольких встречных факторов, главными из которых являются стабилизирующее и дестабилизирующее действия собственного электрического поля наночастицы.