STRUCTURAL STABILITY OF Ag AND Ag NANOCLUSTERS WITH A CHANGE IN THE INITIAL MORPHOLOGY

Abstract

В статье методом молекулярной динамики с использованием модифицированного потенциала сильной связи TB-SMA (second moment approximation of tight-binding) проводится сравнительный анализ характера термически индуцированных структурных переходов в нанокластерах серебра, число атомов в которых соответствует «магическим» числам икосаэдрической структуры, при вариации их начальной морфологии. Показано, что в случае начальной ГЦК конфигурации формирование Ih модификации происходит либо на этапе предварительной термической релаксации, либо в ходе дальнейшего нагрева. При начальной аморфной морфологии характер структурных переходов претерпевает значительные изменения. Так, например, формирующаяся Ih модификация обладает большей стабильностью в области высоких температур и точка плавления нанокластеров смещается на величину более 100 К. Такой эффект обусловлен более плавным изменением удельной потенциальной энергии нанокластера в сравнении со случаем, когда устойчивая Ih конфигурация формируется при низких температурах. Полученные данные могут быть использованы при процессах создания нанокластеров серебра с требуемым внутренним строением. This article provides a comparative analysis of thermally induced structural transitions in silver nanoclusters with a change in their initial morphology. The study was executed by the molecular dynamics method using the modified TB-SMA (second moment approximation of tight-binding) tight binding potential. The number of atoms in nanoclusters corresponds to the icosahedral structure «magic» numbers. It is shown that for nanoclusters with the initial FCC configuration, the Ih modification is formed either at the stage of preliminary thermal relaxation or during further heating. For nanoclusters with an initial amorphous morphology, the nature of structural transitions undergoes significant changes. For example, the formed Ih modification is more stable at high temperatures and the melting point of nanoclusters shifts by more than 100 K. This effect is due to a smoother change in the specific potential energy of the nanocluster in comparison with the case when a stable Ih configuration is formed at low temperatures. The data obtained can be used in processes to create silver nanoclusters with the required internal structure.