【摘 要】
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由于纳米材料具有与宏观块体材料截然不同的表面效应、量子尺寸效应、小尺寸效应和宏观隧道效应等优异特性,使得纳米科技受到越来越多的科研工作者的关注,尤其是对纳米团簇和
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由于纳米材料具有与宏观块体材料截然不同的表面效应、量子尺寸效应、小尺寸效应和宏观隧道效应等优异特性,使得纳米科技受到越来越多的科研工作者的关注,尤其是对纳米团簇和纳米线的研究,更处于纳米科技的尖端。 本文采用了分子动力学模拟方法,以银纳米杆和纳米团簇为研究对象,模拟研究不同长度纳米杆和正方体型团簇在不同温度弛豫过程中的动态平衡变化过程,分析研究了弛豫后银纳米杆和团簇的稳态结构、平均势能变化及其在不同时刻结构的演变过程。 研究结果表明:银纳米杆存在一与杆长相关的临界熔断温度,该临界熔断温度随杆长增加而显著降低。当温度大于熔点而小于临界熔断温度时,体系形成一个高度无序的球形团簇,而温度大于临界熔断温度时,体系则熔断成两个球形团簇。并给出了银纳米杆的产生该熔断现象的机理。以249个银原子构成的立方体形纳米团簇存在一个临界失稳温度,临界失稳温度以下Ag团簇依然保持近似的立方体形结构;大于临界失稳温度,对Ag团簇短时间弛豫就会发现体系内原子重排,形成较为稳定的面心多面体结构,直到熔化之前均不能使之发生明显的变化。大于熔点后,整个体系发生熔化,所有原子处于高度无序的状态,体系成无序球状。而且金属 Ag小尺寸纳米团簇和纳米杆的熔点均小于块体的熔点,且在熔点附近都出现了负热容现象。
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