SIZE DEPENDENCES OF LINEAR EXPANSION AND VOLUME ELASTICITY OF MONO- AND BIMETALLIC NANOCLUSTERS

Abstract

Проведена серия молекулярно-динамических экспериментов по охлаждению разупорядоченных металлических наночастиц Au, Cu, Al,Ti и биметаллических наносплавов Au - Cu и Ti - Al с использованием потенциала сильной связи. Получены размерные зависимости коэффициента линейного расширения и модуля упругости для моно- и биметаллических частиц. В первом приближении размерная зависимость коэффициента линейного расширения обратно пропорциональна соответствующей зависимости для температуры плавления наночастицы, что коррелирует с аналитической моделью. Молекулярно-динамические результаты предсказывают более умеренный относительный рост коэффициента линейного расширения, по сравнению с аналитической моделью. Установлено, что модуль упругости увеличивается с уменьшением размера наночастиц. A series of molecular dynamics experiments on cooling disordered Au,Cu, Al,Ti metal nanoparticles and Au - Cu, Ti - Al bimetallic nanoalloys using the tight-binding potential have been performed. The size dependences of the temperature coefficient of linear expansion and the elasticity modulus for mono- and bimetallic particles are obtained. In the first approximation, the size dependence of the linear expansion coefficient is inversely proportional to the corresponding dependence for the melting temperature of a nanoparticle, which correlates with an analytical model. Molecular dynamics results predict a more moderate relative increase in the linear expansion coefficient compared to the analytical model. It was found that the modulus of elasticity increases with decreasing the nanoparticle size.