CRYSTALLIZATION OF BIMETALLIC NANOPARTICLES: EFFECT OF ATOMIC SIZE MISMATCH AND EXTERNAL PRESSURE

Abstract

В данной работе проведено молекулярно-динамическое моделирование процесса кристаллизации из расплава биметаллических наночастиц Co-Au различного состава. Исследовалось влияние размерного несоответствия радиусов атомов, входящих в биметаллическую систему, а также внешнего давления на конечные конфигурации, охлажденные до температуры 100 К. Установлено, что удельная потенциальная энергия для биметаллической наночастицы Co-Au увеличивается с увеличением внешнего давления. Кроме того, при увеличении внешнего давления происходят структурные изменения, а именно нелинейным образом меняется среднее число икосаэдрических атомов внутри кластера. Зависимость удельной потенциальной энергии биметаллических наночастиц Co - Au различного состава от коэффициента размерного несоответствия ξ носит более сложный характер. Минимум для обогащенного золотом состава и эквиатомного состава наблюдается при значении ξ= 1,09 и ξ=1,15 соответственно. In this work, molecular dynamics simulation is carried out of crystallization of bimetallic Co - Au nanoparticles from the melt with various compositions. The effects of the dimensional mismatch between the atomic radii and external pressure on the final configurations cooled up to the temperature 100 K was studied. It was found that the specific potential energy for the bimetallic Co - Au nanoparticle increases with an increase in external pressure. Besides, as the external pressure increases, structural changes occur, namely, the average number of icosahedral atoms inside the cluster changes in a nonlinear character. The dependence of the specific potential energy of bimetallic Co - Au nanoparticles of various compositions on the coefficient of the dimensional mismatch ξ is more complex. The minimum for the gold-enriched composition and equiatomic composition is observed at the values ξ=1,09 and ξ=1,15, respectively.