Исследование способов образования нанокластеров ГЦК металлов с определенными размером,структурой и свойствами.

Методом компьютерного моделирования был исследован процесс конденсации наночастиц Ni из газовой фазы. Наблюдалась конденсацию жидких капель из горячего газа высокой плотности, которые затем кристаллизировались в первичные частицы нанометрового размера. Было показано, что именно агломерация является основным сценарием роста частиц при моделировании, в то время как эффект формирования наночастиц слой за слоем, методом присоединения отдельных атомов, является незначительным. Использование CNA анализа доказывает, что при условии свободной конденсации кластеры Ni имеют, по большей части ГПУ структуру, или смесь из ГПУ и ГЦК структур. Несмотря на то, что МД моделирования указывают, что для нанокластеров Ni при Т = 0 К в большинстве случаев энергетически выгодной является икосаэдрическая структура, при более высоких температурах Ih структура перестает быть стабильной, по всей видимости, из-за конкуренции между термодинамическими и кинетическими факторами. Такой контроль структуры может быть необходим для производства современных технических устройств и, в частности, производства новых накопителей информации для компьютерной техники.
При проведенном моделировании была также найдена четкая зависимость между числом образующихся кластеров и применяемыми начальными условиями. Данный факт означает, что использование всего двух параметров, а именно, плотности начального распределения атомов и скорости охлаждения системы может, в принципе, контролировать процессы образования кластеров Ni из газовой фазы с некоторым, заданным заранее размером, что особенно важно для технического производства сенсорных устройств нанометрового размера. Изменение плотности атомов металла в первичном паре позволило изучить образование наночастиц при различных экспериментальных методиках синтеза.