Зависимость коэффициента теплового расширения от размера и формы нанокристалла кремния при различных температурах

摘要

Используя модель нанокристалла в виде прямоугольного параллелепипеда с варьируемой формой поверхности (RP-модель), проведено изучение зависимости коэффициента теплового расширения (α_p) от размера (числа атомов N) и формы поверхности нанокристалла простого одноатомного вещества. Расчеты для нанокристалла кремния показали, что α_p(N) увеличивается при уменьшении размера нанокристалла тем заметнее, чем ниже температура. Чем больше форма нанокристалла отклонена от наиболее энергетически устойчивой (для RP-модели это куб), тем заметнее возрастание функции α_p(N) при изотермическом уменьшении N. При изоморфном уменьшении N вдоль изотермы 100 К функция α_p(N) возрастает и при определенном размере переходит в положительную область.