Особливостi приповерхневого шару при мономолекулярнiй iзотропнiй адсорбцiї: моделювання в рамках нерiвноважної молекулярної динамiки
DOI:
https://doi.org/10.15407/ujpe62.08.0717Ключові слова:
молекулярна динамiка, iзотропна адсорбцiя, кiнетика адсорбцiї, приповерхнева концентрацiяАнотація
У рамках пiдходу нерiвноважної динамiки з використанням алгоритму моделювання незворотної мономолекулярної iзотропної адсорбцiї проаналiзованi процеси, якi вiдбуваються бiля межi об’ємної газової фази та твердої поверхнi. Проаналiзовано їх вплив на кiнетику адсорбцiї. Виявлена складна просторова органiзацiя приповерхневого шару частинок, концентрацiя та кiнетична енергiя яких змiнюється з часом. Встановлено, що локальна концентрацiя частинок може як зменшуватися (до ∼ 60% вiд початкової), так i збiльшуватися на рiзнiй вiдстанi вiд поверхнi залежно вiд особливостей системи та часу, якi розглядаються. Одержанi результати можуть бути використанi для аналiзу i передбачення особливостей процесiв у приповерхневих шарах елементiв сенсорної та електронної технiки, газодинамiки та iнших областей, де балiстичний характер i сама кiнематика руху є домiнуючим процесом, що визначає функцiональнi властивостi системи.
Посилання
L. Ben, M. Charles. Molecular Dynamics with Deterministic and Stochastic Numerical Methods (Springer, 2015).
I. Tinoco, K. Sauer, J.C. Wang, J.D. Puglisi. Physical Chemistry: Principles and Applications in Biological Sciences (Prentice Hall, 2002).
G.D. Billing, K.V. Mikkelsen. Introduction to Molecular Dynamics and Chemical Kinetics (Wiley-Interscience, 1996).
V.A. Shchukin, D. Bimberg. Spontaneous ordering of nanostructures on crystal surfaces. Rev. Mod. Phys. 71, 1125 (1999).
https://doi.org/10.1103/RevModPhys.71.1125
E.B. Kaganovych, S.O. Kravchenko, I.M. Krishchenko, E.G. Manoilov. Production of an ensemble of Au (Ag) nanoparticles by pulsed laser deposition. Fiz. Khim. Tverd. Tila 14, 649 (2013) (in Ukrainian).
J.P. Freidberg. Plasma Physics and Fusion Energy (Cambridge Univ. Press, 2007) [ISBN: 978-0-521-85107-7].
https://doi.org/10.1017/CBO9780511755705
H.J. Reich. Principles of Electron Tubes (Literary Licensing LLC, 2013) [ISBN: 1258664062].
A.W. Chao, K.H. Mess, M. Tigner. Handbook of Accelerator Physics and Engineering (World Scientific, 2013) [ISBN: 978-981-4415-84-2].
N. Orgovan, D. Patko, C. Hos, S. Kurunczi, B. Szab’o, J.J. Ramsden, R. Horvath. Sample handling in surface sensitive chemical and biological sensing: A practical review of basic fluidics and analyte transport. Adv. Colloid Interf. Sci. 211, 1 (2014).
https://doi.org/10.1016/j.cis.2014.03.011
V.P. Budaev, L.N. Khimchenko. Fractal structure of deposited nano-films in fusion devices. Vopr. At. Nauki Tekhn. Ser. Termoyadern. Sintez No. 3, 34 (2008) (in Russian).
M. Malmsten. Biopolymers at Interfaces (CRC Press Science, 2003) [ISBN: 978-0-8247-0863-4].
https://doi.org/10.1201/9780824747343
R.D. Zucker, O. Biblarz. Fundamentals of Gas Dynamics (Wiley, 2002) [ISBN: 978-0-471-05967-7].
O.V. Bychuk, B. O'Shaughnessy. Anomalous diffusion at liquid surfaces. Phys. Rev. Lett. 74, 1795 (1995).
https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.74.1795
O.V. Bychuk, B. O'Shaughnessy. Adsorption-desorption kinetics at liquid surfaces. J. Colloid Interf. Sci. 167, 193 (1994).
https://doi.org/10.1006/jcis.1994.1348
I.A. Myasnikov, V.Ya. Sukharev, L.Yu. Kuprianov, S.A. Zav'yalov. Semiconductor Sensors in Physicochemical Investigations (Nauka, 1991) (in Russian).
J.W. Evans. Random and cooperative sequential adsorption. Rev. Mod. Phys. 65, 1281 (1993).
https://doi.org/10.1103/RevModPhys.65.1281
E.G. Manoilov, S.A. Kravchenko, B.A. Snopok. Methodology of the object-oriented modeling of adsorption processes: The features in the dynamics of formation and spatial self-organization of surface structures. Optoelektron. Poluprovodn. Tekhn. 51, 135 (2016) (in Russian).
E.G. Manoilov, S.A. Kravchenko, B.A. Snopok. Peciliarities of cooperative adsorption described by the sticking coefficient depending on the number of neighbors. Teor. Eksp. Khim. 53, 17 (2017) (in Russian).
B.A. Snopok, I.V. Kruglenko. Nonexponential relaxations in sensor arrays: Forecasting strategy for electronic nose performance. Sensor. Actuat. B 106, 101 (2005).
https://doi.org/10.1016/j.snb.2004.05.064
P. Boltovets, S. Shinkaruk, L. Vellutini, B. Snopok. Selftuning interfacial architecture for Estradiol detection by surface plasmon resonance biosensor. Biosens. Bioelectron. 90, 91 (2017).
https://doi.org/10.1016/j.bios.2016.11.017
B.A. Snopok. Nonexponential kinetics of surface chemical reactions. Theor. Exper. Chem. 50, 67 (2014).
https://doi.org/10.1007/s11237-014-9351-0
I.V. Savelyev. Physics. A General Course. Vol. 1. Mechanics, Molecular Physics (Mir, Moscow, 1979).
Завантаження
Опубліковано
Номер
Розділ
Ліцензія
Ліцензійний Договір
на використання Твору
м. Київ, Україна
Відповідальний автор та співавтори (надалі іменовані як Автор(и)) статті, яку він (вони) подають до Українського фізичного журналу, (надалі іменована як Твір) з одного боку та Інститут теоретичної фізики імені М.М. Боголюбова НАН України в особі директора (надалі – Видавець) з іншого боку уклали даний Договір про таке:
1. Предмет договору.
Автор(и) надає(ють) Видавцю безоплатно невиключні права на використання Твору (наукового, технічного або іншого характеру) на умовах, визначених цим Договором.
2. Способи використання Твору.
2.1. Автор(и) надає(ють) Видавцю право на використання Твору таким чином:
2.1.1. Використовувати Твір шляхом його видання в Українському фізичному журналі (далі – Видання) мовою оригіналу та в перекладі на англійську (погоджений Автором(ами) і Видавцем примірник Твору, прийнятого до друку, є невід’ємною частиною Ліцензійного договору).
2.1.2. Переробляти, адаптувати або іншим чином змінювати Твір за погодженням з Автором(ами).
2.1.3. Перекладати Твір у випадку, коли Твір викладений іншою мовою, ніж мова, якою передбачена публікація у Виданні.
2.2. Якщо Автор(и) виявить(лять) бажання використовувати Твір в інший спосіб, як то публікувати перекладену версію Твору (окрім випадку, зазначеного в п. 2.1.3 цього Договору); розміщувати повністю або частково в мережі Інтернет; публікувати Твір в інших, у тому числі іноземних, виданнях; включати Твір як складову частину інших збірників, антологій, енциклопедій тощо, то Автор(и) мають отримати на це письмовий дозвіл від Видавця.
3. Територія використання.
Автор(и) надає(ють) Видавцю право на використання Твору способами, зазначеними у п.п. 2.1.1–2.1.3 цього Договору, на території України, а також право на розповсюдження Твору як невід’ємної складової частини Видання на території України та інших країн шляхом передплати, продажу та безоплатної передачі третій стороні.
4. Строк, на який надаються права.
4.1. Договір є чинним з дати підписання та діє протягом усього часу функціонування Видання.
5. Застереження.
5.1. Автор(и) заявляє(ють), що:
– він/вона є автором (співавтором) Твору;
– авторські права на даний Твір не передані іншій стороні;
– даний Твір не був раніше опублікований і не буде опублікований у будь-якому іншому виданні до публікації його Видавцем (див. також п. 2.2);
– Автор(и) не порушив(ли) права інтелектуальної власності інших осіб. Якщо у Творі наведені матеріали інших осіб за виключенням випадків цитування в обсязі, виправданому науковим, інформаційним або критичним характером Твору, використання таких матеріалів здійснене Автором(ами) з дотриманням норм міжнародного законодавства і законодавства України.
6. Реквізити і підписи сторін.
Видавець: Інститут теоретичної фізики імені М.М. Боголюбова НАН України.
Адреса: м. Київ, вул. Метрологічна 14-б.
Автор: Електронний підпис від імені та за погодження всіх співавторів.
.png){kind=small}
