Еволюцiя пор при реакцiйнiй дифузiї у сферичних i цилiндричних наночастинках

Автор(и)

  • O. M. Podolyan Bogdan Khmelnyts’kyi National University of Cherkasy
  • T. V. Zaporozhets Bogdan Khmelnyts’kyi National University of Cherkasy
  • A. M. Gusak Bogdan Khmelnyts’kyi National University of Cherkasy

DOI:

https://doi.org/10.15407/ujpe58.02.0171

Ключові слова:

порожнина, нанооболонка, дифузiя, вакансiя, реакцiя, ефект Кiркендала, ефект Гiббса–Томсона, промiжна фаза

Анотація

Запропоновано феноменологiчну модель для опису еволюцiї пор при фазоутвореннi у сферично i цилiндрично симетричних бiнарних системах “ядро|оболонка” з рiзною рухливiстю компонентiв. Проаналiзовано залежнiсть часу й ефективностi пороутворення, вiдносної стiйкостi пор, а також ступеня вiдновлення ядра у процесi стягування вiд початкових розмiрiв системи, поверхневого натягу, термодинамiчного стимулу утворення/розпаду сполуки, дифузiйних рухливостей. Показано, що вiдношення термодинамiчного стимулу реакцiї до поверхневого натягу є контролюючим при переходi вiд стадiї формування до стадiї стягування нанооболонок – воно визначає режими утворення, стягування без вiдновлення або з вiдновленням вихiдних компонентiв.

Посилання

<ol>
<li> F. Aldinger, Acta. Metall. 22, 923 (1974).&nbsp;<a href="https://doi.org/10.1016/0001-6160(74)90059-5">https://doi.org/10.1016/0001-6160(74)90059-5</a></li>
<li> Ya.E. Geguzin, Diffusion Zone (Nauka, Moscow, 1979) (in Russian).</li>
<li> Y. Yadong, R.M. Rioux, C.K. Erdonmez, S. Hughes, G.A. Somorjai, and A.P. Alivisatos, Science 304, 711 (2004).&nbsp;<a href="https://doi.org/10.1126/science.1096566">https://doi.org/10.1126/science.1096566</a></li>
<li> H.J. Fan, M. Knez, R. Scholz, D. Hesse, K. Nielsch, M. Zacharias, and U. Gosele, Nano Lett. 7, 993 (2007).&nbsp;<a href="https://doi.org/10.1021/nl070026p">https://doi.org/10.1021/nl070026p</a></li>
<li> C.M. Wang, D.R. Baer, L.E. Thomas, J.E. Amonette, J. Antony, Y. Qiang, and G. Duscher, J. Appl. Phys. 98, 094308 (2005).&nbsp;<a href="https://doi.org/10.1063/1.2130890">https://doi.org/10.1063/1.2130890</a></li>
<li> Y. Yin, C.K. Erdonmez, A. Cabot, S. Hughes, and A.P. Alivisatos, Adv. Funct. Mater. 16, 1389 (2006).&nbsp;<a href="https://doi.org/10.1002/adfm.200600256">https://doi.org/10.1002/adfm.200600256</a></li>
<li> A. Cabot, V.F. Puntes, E. Shevchenko, Y. Yin, L. Balcells, M.A. Marcus, S.M. Hughes, and A.P. Alivisatos, J. Am. Chem. Soc. 129, 10358 (2007).&nbsp;<a href="https://doi.org/10.1021/ja072574a">https://doi.org/10.1021/ja072574a</a></li>
<li> R. Nakamura, D. Tokozakura, J-G. Lee, H. Mori, and H. Nakajima, Acta Mater. 56, 5276 (2008).&nbsp;<a href="https://doi.org/10.1016/j.actamat.2008.07.004">https://doi.org/10.1016/j.actamat.2008.07.004</a></li>
<li> R. Nakamura, G. Matsubayashi, H. Tsuchiya, S. Fujimoto, and H. Nakajima, Acta Mater. 57, 4261 (2009).&nbsp;<a href="https://doi.org/10.1016/j.actamat.2009.05.023">https://doi.org/10.1016/j.actamat.2009.05.023</a></li>
<li> G. Glod’an, C. Cserh’ati, I. Beszeda, and D.L. Beke, Appl. Phys. Lett. 97, 113109 (2010).&nbsp;<a href="https://doi.org/10.1063/1.3490675">https://doi.org/10.1063/1.3490675</a></li>
<li> G. Glod’an, C. Cserh’ati, and D.L. Beke, Philos. Mag. 92, 3806 (2012).&nbsp;<a href="https://doi.org/10.1080/14786435.2012.687841">https://doi.org/10.1080/14786435.2012.687841</a></li>
<li> K.N. Tu and U. G¨osele, Appl. Phys. Lett. 86, 093111 (2005).&nbsp;<a href="https://doi.org/10.1063/1.1873044">https://doi.org/10.1063/1.1873044</a></li>
<li> A.M. Gusak, T.V. Zaporozhets, K.N. Tu, and U. G¨osele, Philos. Mag. 85, 4445 (2005).&nbsp;<a href="https://doi.org/10.1080/14786430500311741">https://doi.org/10.1080/14786430500311741</a></li>
<li> T.V. Zaporozhets, O.M. Podolyan, and A.M. Gusak, Metallofiz. Noveish. Tekhnol. 34, 111 (2012).</li>
<li> A.M. Gusak and K.N. Tu, Acta Mater. 57, 3367 (2009).&nbsp;<a href="https://doi.org/10.1016/j.actamat.2009.03.043">https://doi.org/10.1016/j.actamat.2009.03.043</a></li>
<li> T.V. Zaporozhets, A.M. Gusak, and O.N. Podolyan, Usp. Fiz. Metall. 12, 1 (2011).&nbsp;<a href="https://doi.org/10.15407/ufm.12.01.001">https://doi.org/10.15407/ufm.12.01.001</a></li>
</ol>

Опубліковано

2018-10-05

Як цитувати

Podolyan, O. M., Zaporozhets, T. V., & Gusak, A. M. (2018). Еволюцiя пор при реакцiйнiй дифузiї у сферичних i цилiндричних наночастинках. Український фізичний журнал, 58(2), 171. https://doi.org/10.15407/ujpe58.02.0171

Номер

Розділ

Наносистеми