Адсорбционное взаимодействие серебряных наночастиц с кремниевой подложкой
Рехвиашвили С.Ш.1, Бухурова М.М.1
1Институт прикладной математики и автоматизации КБНЦ РАН, Нальчик, Россия
Email: rsergo@mail.ru
Поступила в редакцию: 26 августа 2024 г.
В окончательной редакции: 28 декабря 2024 г.
Принята к печати: 4 января 2025 г.
Выставление онлайн: 11 февраля 2025 г.
Рассматриваются серебряные наночастицы сферической формы, нанесенные на атомарно гладкую поверхность кремния (физическая адсорбция). С использованием межатомного потенциала Сазерленда и континуального приближения выведены формулы для потенциала взаимодействия наночастиц между собой и с толстой подложкой. Формулы позволяют рассчитать наиболее важные физические параметры покрытия из наночастиц. К таким параметрам, прежде всего, относятся энергии связи "частица-частица" и "частица-подложка", а также удельная работа адгезии. В рамках использованного теоретического подхода решена задача о гомогенной нуклеации наночастицы и вычислен радиус критического зародыша. Численные расчеты удовлетворительно согласуются с имеющимися экспериментальными данными. Ключевые слова: серебряные наночастицы, кремниевая подложка, гибридные наноматериалы, потенциал взаимодействия, удельная работа адгезии, адсорбция.
- Ю.Ж. Тулеушев, В.Н. Володин, Е.А. Жаканбаев, М.В. Здоровец. Письма в ЖТФ 39, 22, 26 (2013)
- К.В. Гирель, А.В. Бондаренко. Доклады БГУИР 8, 5 (2014)
- M.S. Martin, N.D. Theodore, Chao-Chen Wei, Lin Shao. Sci. Rep. 4, 1, 6744 (2014)
- Р.И. Баталов, В.Ф. Валеев, В.И. Нуждин, В.В. Воробьев, Ю.Н. Осин, Д.В. Лебедев, А.А. Бухараев, А.Л. Степанов. Известия вузов. Материалы электронной техники, 17, 4, 278 (2014)
- Ю.А. Жарова, В.А. Толмачев, А.И. Бедная, С.И. Павлов. ФТП 52, 3, 333 (2018)
- В.Л. Кошевой, А.О. Белорус, Л.Б. Матюшкин, И.М. Плешанов, П.В. Середин, С.А. Ивков, А.С. Леньшин. Конденсированные среды и межфазные границы 21, 3, 390 (2019)
- Tran Cao Dao, Truc Quynh Ngan Luong. RSC Adv. 10, 67, 40940 (2020)
- S. Bai, Y. Du, C. Wang, J. Wu, K. Sugioka. Nanomaterials 9, 11, 1531 (2019)
- М.В. Гомоюнова, И.И. Пронин, Н.С. Фараджев. ЖТФ 67, 12, 62 (1997)
- K.A. Jayalatha, J.B.B. Rayappan. J. Comput. Theor. Nanosci. 11, 3, 568 (2014)
- A.C. Ngandjong, C. Mottet, J. Puibasset. J. Phys. Chem. C 121, 6, 3615 (2017)
- C. Jiang, Y. Mo, H. Wang, R. Li, M. Huang, S. Jiang. Comput. Mater. Sci. 196, 110545 (2021)
- P. Liang, Z. Pan, L. Tang, G. Zhang, D. Yang, S. He, H. Yan. Materials 15, 6, 2232 (2022)
- С.Ш. Рехвиашвили, М.М. Бухурова. ФТП 55, 7, 592 (2021)
- И.П. Суздалев. Нанотехнология: Физико-химия нанокластеров, наноструктур и наноматериалов. URSS, М. (2019). 592 с
- И.Г. Каплан. Межмолекулярные взаимодействия. Физическая интерпретация, компьютерные расчеты и модельные потенциалы. БИНОМ. Лаборатория знаний, М. (2012). 397 с
- А.Д. Зимон. Адгезия пленок и покрытий. Химия, М. (1977). 352 с
- Ч. Киттель. Введение в физику твердого тела. Наука, М. (1978). 792 с
- Ю.С. Бараш. Силы Ван-дер-Ваальса. Наука, М. (1988). 344 с
- C. Hao, D. Wang, W. Zheng, Q. Peng. J. Mater. Res. 24, 2, 352 (2009)
- A.W. Adamson, A.P. Gast. Physical chemistry of surfaces. Wiley, NY. (1997). 808 p
- E.R. Funk, H. Udin, J. Wulff. JOM 3, 12, 1206 (1951)
- R.J. Jaccodine. J. Electrochem. Soc. 110, 6, 524 (1963)
- A. Bondi. J. Phys. Chem. 68, 3, 441 (1964)
- P. Schwerdtfeger, J.K. Nagle. Molecular Physics 117, 9-12, 1200 (2019)
- S. Iravani, H. Korbekandi, S.V. Mirmohammadi, B. Zolfaghari. Res. Pharm. Sci. 9, 6, 385 (2014)
- А.Д. Шафигулина, А.А. Ревина, Н.П. Платонова, С.А. Боровикова, А.К. Буряк. Коллоидный журнал 81, 3, 360 (2019)
- J.E. Castaneda-Aude, J.R. Morones-Ramirez, D.A. De Haro-Del Rio, A. Leon-Buitimea, E.D. Barriga-Castro, C.E. Escarcega-Gonzalez. Antibiotics 12, 3, 574 (2023)
- M. Liu, H. Huang, C. An, X. Feng, Z. Wang. Nanomaterials 14, 13, 1095 (2024)
- S. Agrawal, M. Bhatt, S.K. Rai, A. Bhatt, P. Dangwal, P.K. Agrawal. J. Pharmacogn. Phytochem. 7, 2, 930 (2018)