Зависимость удельной поверхностной энергии от размера и формы нанокристалла в различных $P$–$T$-условиях

На основании RP-модели изучена зависимость удельной поверхностной энергии $\sigma$ и поверхностного давления $P_{\mathrm{sf}}$ от размера $(N)$ и формы нанокристалла при различных значениях давления $P$ и температуры $T$. Расчеты, проведенные для золота, показали, что при $P=0$ функция $P_{\mathrm{sf}}(N)$ лежит в отрицательной области, т. е. нанокристалл растянут поверхностным давлением тем больше, чем выше температура, или чем больше форма нанокристалла отклонена от наиболее энергетически оптимальной формы. С уменьшением $N$ при $P=0$ функция $\sigma(N)$ уменьшается тем заметнее, чем выше температура, или чем больше форма нанокристалла отклонена от наиболее энергетически оптимальной формы. На основании этих результатов показано, что полученное в некоторых статьях увеличение функции $\sigma(N)$ при изоморфно-изотермическом уменьшении $N$ не соответствует физическим свойствам нанокристалла: нанокристалл сжимался поверхностным давлением, которое возрастало при изоморфно-изотермическом уменьшении $N$, и это сжатие привело к соответствующему росту функции $\sigma(N)$ как при изоморфно-изотермическом уменьшении размера, так и при изомерном (т. е. при $N$ = const) увеличении температуры нанокристалла.