Введение
Глава 1. Размерная зависимость поверхностной энергии и ее взаимосвязь с проблемой стабильности малых объектов 11
1.1 Теоретические методы исследования размерной зависимости поверхностного натяжения малых частиц
1.1.1 Основные подходы к термодинамике малых частиц 11
1.1.2 Формула Толмена и ее модификации 16
1.1.3 Метод функционала плотности 19
1.1.4 Концепция капиллярных эффектов II рода и применение термодинамической теории возмущений к нахождению избыточной свободной энергии малого объекта 23
1.1.5 Исследования малых объектов на основе методов компьютерного моделирования 27
1.1.6 Прочие теоретические методы 30
1.1.7 Теоретические подходы к исследованию поверхностного натяжения и поверхностной энергии твердых тел 34
1.1.8 Экспериментальные методы исследования поверхностной ^ энергии и поверхностного натяжения малых объектов ,44
1.2 Термодинамический подход к проблеме устойчивости малых объектов 46
Заключение 53
Глава 2. Исследование размерной зависимости удельной свободной поверхностной энергии малых капель 55
2.1. Теоретические основы вывода соотношения для свободной удельной поверхностной энергии 55
2.2. Алгоритм компьютерного расчета удельной свободной поверхностной энергии 66
2.3. Компьютерный расчет удельной свободной поверхностной энергии малых капель инертных газов для различных потенциалов межмолекулярного взаимодействия 71
2.4 Применение метода локально-координационного приближения термодинамической теории возмущений к расчету избыточной свободной энергии малых капель инертных газов 80
2.5 Анализ результатов 100
Глава 3. Применение термодинамической теории возмущений к исследованию размерной зависимости удельной свободной поверхностной энергии нанокристаллов 108
3.1. Вывод аналитического соотношения для избыточной свободной энергии идеально ограненных нанокристаллов с ГЦК - структурой 108
3.2 Об алгоритме и программе компьютерного расчета удельной свободной поверхностной энергии нанокристаллов 118
3.3 Расчеты избыточной свободной энергии микрокристаллов инертных газов и алюминия 121
3.4 Расчет избыточной свободной энергии нанокристаллов во втором приближении теории возмущений 127
3.5 Исследование размерной зависимости поверхностного натяжения в ионных кристаллах 135
3.6 Анализ результатов компьютерных расчетов удельной свободной поверхностной малых кристаллов 142
Глава 4 Исследование проблемы термодинамической устойчивости малых объектов 149
4.1 Вывод соотношения для второй вариации свободной энергии малого объекта 151
4.2 Условия устойчивости наночастиц 158
4.3 Условие устойчивости для «макроскопической» частицы 160
4.4 Анализ результатов 161
Основные результаты и выводы 163
