Введение
Глава 1. Применение термодинамического метода описания структуры и свойств нанообъектов .. .14
1.1 Температура плавления наночастиц 16
1.2 Плавление сферических наночастиц. Термодинамическая модель 19
1.3 Плавление несферических наночастиц. Термодинамический метод 23
1.4 Плавление нанесенных на поверхность наночастиц. Влияние матрицы .24
1.5 Магические числа и магические формы наночастиц 26
1.6 Энергия когезии атомов нанообъекта .28
1.7 Критерий плавления Линдемана .29
1.8 Влияние матрицы на значение коэффициента 35
1.9 Энтропия и энтальпия плавления 37
1.10 Предплавление поверхностного слоя наночастиц: критерий Линдемана и параметр порядка 38
1.11 Основные результаты и выводы 51
Глава 2. Уравнение состояния нанообъектов 52
2.1 Тепловое движение атомов и молекул в твердом теле 52
2.2 Уравнение Ми – Грюнайзена 57
2.3 Уравнение Ми – Грюнайзена для наночастиц 62
2.4 Уравнение состояния Берча – Мурнагана 79
2.5 Влияние давления на температуру плавления нанообъектов .81
2.6 Основные результаты и выводы 91
Глава 3. Явления переноса в наноструктурах 93
3.1 Образование сплавов в нанодиапазоне характерных размеров .1100
3.2 Новая модель диффузии в нанообъектах 108
3.3 Методика оценки выживаемости элементов микроэлектронных устройств при тепловом воздействии 111
3.4 Влияние давления на самодиффузию в нанообъектах 117
3.5 Обсуждение полученных результатов и выводы 122
Глава 4. Континуальная термодинамическая модель фазового перехода кристаллической структуры нанообъекта в неупорядоченное состояние 124
4.1 Теоретическая модель 125
4.2 Температурный гистерезис 140
4.3 Диффузия в окрестности точки х = Хс 142
4.4 Основные результаты и выводы 144
Глава 5. Применение термодинамического метода для описания свойств тонких пленок
5.1 Постановка задачи 151
5.2 Гомогенные системы 153
5.3 Гетерогенные системы 156
5.4 Описание метода решения 157
5.5 Фазовые переходы второго рода 159
5.6 Параметр порядка на границе подложка-пленка 162
5.7 Обсуждение полученных результатов и выводы 163
5.8 Поверхностная энергия тонких пленок 165
5.8.1 Описание модели 167
5.8.2 Поверхностная энергия нанопленок 172
5.9 Тонкие кристаллические пленки, имеющие фазовый переход первого рода 175
5.9.1 Зависимость параметра порядка от координаты 179
5.9.2 Плавление тонких пленок 181
5.10 Основные результаты и выводы 184
Глава 6. Моделирование формирования наночастиц при быстропротекающих процессах 186
6.1 Физико-химические условия протекания рассматриваемых быстропротекающих процессов 186
6.2 Формирование реакционной смеси 188
6.3 Основные положения модели формирования наночастиц при взрывном синтезе (5р < S) 190
6.4 Треугольная диаграмма С-Н-0 197
6.5 Кинетика и термодинамика образования ультрадисперсных алмазов.. 199
6.6 Основные положения модели формирования наночастиц при взрывном синтезе (5р » S) 207
6.7 Термодинамика и кинетика превращения адамантана в алмаз при УВВ 211
6.8 Основные результаты и выводы 215
Глава 7. Моделирование кинетики структурных и фазовых превращений в твердом теле 217
7.1 Инкубационный период как самостоятельная стадия фазового превращения 217
7.2 Влияние предварительной обработки на кинетику фазового превращения 220
7.3 Методы расчета кинетики диффузионных структурных и фазовых превращений в неизотермических условиях 222
7.4 Теоретическая модель 229
7.5 Превращения без зарождения новой фазы 234
7.6 Фазовые превращения с зарождением и ростом новой фазы 238
7.7 Температура начала спекания нанопорошков 244
7.8 Соотношение между кинетикой спекания микрокристаллических порошков и кинетикой спекания нанопорошков 246
7.9 Расчет эквивалентной температуры спекания электровзрывных нанопорошков 250
7.10 Результаты и обсуждение 253
7.11 Оценка точности уравнения Шайля 256
7.12 Основные результаты и выводы .259
Список сокращений и условных обозначений 260 Заключение 263
Список литературы .266
