Теоретическое описание структуры и габитуса наночастиц, полученных конденсированием

В разделе 1.3.4 [49] рассмотрены геометрические характеристики наночастиц, полученных при диспергировании крупных (макроразмерных) кристаллов. Но частицу можно получить и путем конденсации атомов вещества из жидкости (раствора, расплава) или газа. При этом центрами роста часто служат атомные агрегаты вещества, частицы или кристаллы которого требуется получить. В простейшем варианте рассмотрим случай, когда вещество моноатомное. Тогда форма атома моделируется сферой, а центром роста является отдельный атом. Следовательно, в рамках такого приближения можно использовать модели шаровых упаковок [50, 51]. Для такого вида атомных систем вводится ряд характеристик, из которых, на наш взгляд, основными являются следующие: координационное число (КЧ) – это число шаров, контактирующих с выбранным за начальный атомом (шаром); коэффициент упаковки (компактности) (К), который определяется отношением суммарного объема всех атомов в частице V_a к общему объему частицы V_ч. Для шаров одинакового радиуса r справедлива формула:

(1.19)

где N – число атомов в объеме частицы или любом другом объеме.

Атомы, контактирующие с начальным, находятся на одинаковом от него расстоянии и их центры расположены на первой координационной сфере. Атомы, примыкающие к атомам первой координационной сферы, формируют вторую координационную сферу и так далее. Если пренебречь тепловым движением, то есть считать, что центры атомов или центры объема, внутри которого они колеблются, неподвижны, то радиусы координационных сфер могут быть определены до сколь угодно больших n (R_n), где n – номер координационной сферы.

Дата добавления: 2014-12-27