Зарождение наночастицы диоксида кремния в замкнутой области. Компьютерный эксперимент

Методом молекулярной динамики изучены кластеры $\mathrm{SiO}_2$, находящиеся в полостях сферической, цилиндрической и кубической формы. Исследовано влияние упругонапряженного состояния границ ячейки на физические свойства содержащихся в них наночастиц. При одинаковом характере приложения внешних сил наночастица в ячейке сферической формы испытывала более сильное сжатие, чем в кластерах, окруженных оболочками других геометрий. Кластеры приобретали форму включающей их полости. Действие сжимающих сил приводило к разрыву $\mathrm{Si}$–$\mathrm{O}$-связей и последующему обогащению поверхности кластеров кислородом. Рассмотрено поведение наночастиц после устранения воздействия со стороны границ полости. Только для кластера со сферической геометрией восстанавливалось значительное число $\mathrm{Si}$–$\mathrm{O}$-связей. Для других кластеров наблюдалось испарение атомов кислорода.