Вышедшие номера
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.
  1. Ю.Ж. Тулеушев, В.Н. Володин, Е.А. Жаканбаев, М.В. Здоровец. Письма в ЖТФ 39, 22, 26 (2013)
  2. К.В. Гирель, А.В. Бондаренко. Доклады БГУИР 8, 5 (2014)
  3. M.S. Martin, N.D. Theodore, Chao-Chen Wei, Lin Shao. Sci. Rep. 4, 1, 6744 (2014)
  4. 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)
  5. Ю.А. Жарова, В.А. Толмачев, А.И. Бедная, С.И. Павлов. ФТП 52, 3, 333 (2018)
  6. 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)
  7. Tran Cao Dao, Truc Quynh Ngan Luong. RSC Adv. 10, 67, 40940 (2020)
  8. S. Bai, Y. Du, C. Wang, J. Wu, K. Sugioka. Nanomaterials 9, 11, 1531 (2019)
  9. М.В. Гомоюнова, И.И. Пронин, Н.С. Фараджев. ЖТФ 67, 12, 62 (1997)
  10. K.A. Jayalatha, J.B.B. Rayappan. J. Comput. Theor. Nanosci. 11, 3, 568 (2014)
  11. A.C. Ngandjong, C. Mottet, J. Puibasset. J. Phys. Chem. C 121, 6, 3615 (2017)
  12. C. Jiang, Y. Mo, H. Wang, R. Li, M. Huang, S. Jiang. Comput. Mater. Sci. 196, 110545 (2021)
  13. P. Liang, Z. Pan, L. Tang, G. Zhang, D. Yang, S. He, H. Yan. Materials 15, 6, 2232 (2022)
  14. С.Ш. Рехвиашвили, М.М. Бухурова. ФТП 55, 7, 592 (2021)
  15. И.П. Суздалев. Нанотехнология: Физико-химия нанокластеров, наноструктур и наноматериалов. URSS, М. (2019). 592 с
  16. И.Г. Каплан. Межмолекулярные взаимодействия. Физическая интерпретация, компьютерные расчеты и модельные потенциалы. БИНОМ. Лаборатория знаний, М. (2012). 397 с
  17. А.Д. Зимон. Адгезия пленок и покрытий. Химия, М. (1977). 352 с
  18. Ч. Киттель. Введение в физику твердого тела. Наука, М. (1978). 792 с
  19. Ю.С. Бараш. Силы Ван-дер-Ваальса. Наука, М. (1988). 344 с
  20. C. Hao, D. Wang, W. Zheng, Q. Peng. J. Mater. Res. 24, 2, 352 (2009)
  21. A.W. Adamson, A.P. Gast. Physical chemistry of surfaces. Wiley, NY. (1997). 808 p
  22. E.R. Funk, H. Udin, J. Wulff. JOM 3, 12, 1206 (1951)
  23. R.J. Jaccodine. J. Electrochem. Soc. 110, 6, 524 (1963)
  24. A. Bondi. J. Phys. Chem. 68, 3, 441 (1964)
  25. P. Schwerdtfeger, J.K. Nagle. Molecular Physics 117, 9-12, 1200 (2019)
  26. S. Iravani, H. Korbekandi, S.V. Mirmohammadi, B. Zolfaghari. Res. Pharm. Sci. 9, 6, 385 (2014)
  27. А.Д. Шафигулина, А.А. Ревина, Н.П. Платонова, С.А. Боровикова, А.К. Буряк. Коллоидный журнал 81, 3, 360 (2019)
  28. 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)
  29. M. Liu, H. Huang, C. An, X. Feng, Z. Wang. Nanomaterials 14, 13, 1095 (2024)
  30. S. Agrawal, M. Bhatt, S.K. Rai, A. Bhatt, P. Dangwal, P.K. Agrawal. J. Pharmacogn. Phytochem. 7, 2, 930 (2018)