Влияние размера и формы нанокристалла на барические и температурные зависимости его свойств (Обзор)

Обсуждаются проблемы изучения решеточных свойств нанокристалла при различных давлениях и температурах. Проанализированы изменения уравнения состояния и барических зависимостей различных свойств золота при переходе от макро- к нанокристаллу кубической или стержневидной формы из 306 атомов. Были рассмотрены следующие свойства: температура Дебая, первый и второй параметры Грюнайзена, модуль упругости, коэффициент теплового расширения, изохорная и изобарная теплоемкость, удельная свободная поверхностная энергия и ее производная по температуре, температура плавления. Также были рассмотрены производные указанных функций по давлению. Представленные зависимости сравниваются с результатами других авторов и обсуждаются проблемы расчета данных свойств различными методами. Показано, что при изоморфно-изотермо-изобарическом уменьшении размера нанокристалла значения одних свойств уменьшаются, других – увеличиваются, а есть и такие, которые могут изменять свою размерную зависимость при изменении $P$–$T$-условий. Показано, что при отклонении формы нанокристалла от энергетически оптимальной формы размерные изменения барических зависимостей усиливаются.