Процессы структурообразования в фуллереновых смесях
Российский научный фонд, Конкурс 2021 года «Проведение фундаментальных научных исследований и поисковых научных исследований малыми отдельными научными группами», 22-22-00508
Хуснутдинов Р.М.
1,2, Хайруллина Р.Р.
11Казанский (Приволжский) федеральный университет, Казань, Россия
2Удмуртский федеральный исследовательский центр Уральского отделения Российской академии наук, Ижевск, Россия
Email: khrm@mail.ru, raniya-art@mail.ru
Поступила в редакцию: 17 октября 2022 г.
В окончательной редакции: 24 октября 2022 г.
Принята к печати: 25 октября 2022 г.
Выставление онлайн: 12 ноября 2022 г.
Процессы стеклообразования в конденсированных средах характеризуются некоторыми специфическими изменениями ближнего порядка в расположении частиц (атомов/молекул/ионов). Так, ближний структурный порядок в переохлажденных жидкостях и стеклах характеризуется пятилучевой симметрией в расположении частиц часто обозначаемый как икосаэдрический (идеальный или искаженный) ближний порядок. Настоящая статья посвящена исследованию локальных структурных особенностей переохлажденного расплава фуллереновой смеси A20B80 (где A = C60 и B = C70), полученного при различных протоколах охлаждения с целью выяснения механизма формирования икосаэдрического ближнего порядка в бинарных молекулярных жидкостях. Проведены комплексные исследования свойств расплава фуллереновой смеси с использованием крупномасштабного молекулярно-динамического моделирования с последующим структурным и кластерным анализом. Рассчитаны температура кристаллизации и критическая температура стеклования системы, которые составили T_m~1439 K и T_c~1238 K соответственно. Установлено, что кристаллизация бинарной фуллереновой смеси осуществляется по поликристаллическому сценарию с образованием кластеров с ГЦК- и ГПУ-симметриями. Показано, что в переохлажденной фуллереновой смеси ближний икосаэдрический порядок образован незначительным количеством идеальных икосаэдрических кластеров и некоторым набором искаженных икосаэдрических кластеров, доля которых практически не меняется при температурах ниже критической температуры стеклования. Ключевые слова: молекулярная динамика, фуллерены, ближний порядок, структурное упорядочение.
- A.V. Mokshin, R.M. Khusnutdinoff, B.N. Galimzyanov, V.V. Brazhkin. Phys. Chem. Chem. Phys. 22, 4122 (2020)
- W.K. Luo, H.W. Sheng, F.M. Alamgir, J.M. Bai, J.H. He, E. Ma. Phys. Rev. Lett. 92, 145502 (2004)
- T. Schenk, D. Holland-Moritz, V. Simonet, R. Bellisent, D.M. Herlach. Phys. Rev. Lett. 89, 075507 (2002)
- Р.М. Хуснутдинов, А.В. Мокшин, Б.А. Клумов, Р.Е. Рыльцев, Н.М. Щелкачев. ЖЭТФ 150, 306 (2016)
- L. Ren, T. Gao, R. Ma, Q. Xie, X. Hu. Mater. Res. Express 6, 016510 (2019)
- R.M. Khusnutdinoff, A.V. Mokshin. Solid State Phenomena 310, 145 (2020)
- R.M. Khusnutdinoff, R.R. Khairullina, A.L. Beltyukov, V.I. Lad'yanov, A.V. Mokshin. J. Phys.: Condens. Matter. 33, 104006 (2021)
- F.C. Frank. Proc. R. Soc. London A 215, 43 (1952)
- P. Zimmermann, S. Peredkov, P. Macarena Abdala, S. DeBeer, M. Tromp, C. Muller J.A. van Bokhoven. Coord. Chem. Rev. 423, 213466 (2020)
- J.B. Kimbrell, C.M. Crittenden, W.J. Steward, F.A. Khan, A.C. Gaquere-Parker, D.A. Stuart. Nanosci. Meth. 3, 40 (2014)
- W. Gotze. Complex dynamics of glass-forming liquids. Oxford University Press, Oxford (2009). 1937 p
- J.P. Hansen, I.R. McDonald. Theory of simple liquids. Academic Press, London (1986). 416 p
- А.В. Мокшин. ТМФ 183, 3 (2015)
- Р.М. Хуснутдинов, А.В. Мокшин, А.Л. Бельтюков, Н.В. Олянина. ТВТ 56, 211 (2018)
- L.A. Girifalco. J. Chem. Phys. 95, 5370 (1991)
- K. Kniaz, J.E. Fischer, L.A. Girifalco, A.R. McGhie, R.M. Strongin, A.B. Smith. Solid State Commun. 96, 739 (1995)
- V.I. Zubov, I.V. Zubov. J. Phys. Chem. B 109, 14627 (2005)
- R. Ruberto, M.C. Abramo, C. Caccamo. Phys. Rev. B 70, 155413 (2004)
- Р.М. Хуснутдинов, А.В. Мокшин, И.Д. Тахавиев. ФТТ 57, 393 (2015)
- В.К. Малиновский. ФТТ 41, 805 (1999)
- P.R. ten Wolde, M.J. Ruiz-Montero, D. Frenkel. J. Chem. Phys. 104, 9932 (1996)
- S. Torquato, T.M. Truskett, P.G. Debenedetti. Phys Rev. Lett. 84, 2064 (2000)
- J.R. Errington, P.G. Debenedetti. J. Chem. Phys. 118, 2256 (2003)
- B.A. Klumov, S.A. Khrapak, G.E. Morfill. Phys. Rev. B 83, 184105 (2011)
- C.C. Wang, K.J. Dong, A.B. Yu. AIP Conf. Proc. 1542, 353 (2013)
- S.-P. Pan, S.-D. Feng, J.-W. Qiao, W.-M. Wang, J.-Y. Qin. Sci. Rep. 5, 16956 (2015)
- М.Б. Юнусов, Р.М. Хуснутдинов, А.В. Мокшин. ФТТ 63, 308 (2021)
Подсчитывается количество просмотров абстрактов ("html" на диаграммах) и полных версий статей ("pdf"). Просмотры с одинаковых IP-адресов засчитываются, если происходят с интервалом не менее 2-х часов.
Дата начала обработки статистических данных - 27 января 2016 г.