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小尺寸铝纳米团簇的相变行为

冯黛丽 冯妍卉 张欣欣

小尺寸铝纳米团簇的相变行为

冯黛丽, 冯妍卉, 张欣欣
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  • 采用分子动力学方法模拟了半径从0.3–1.3 nm变化的小尺寸铝纳米团簇的熔化、凝固行为. 基于势能-温度曲线、热容-温度曲线分析, 获得了熔点、凝固点与尺寸的依变关系, 并利用表面能理论、小尺寸效应开展了现象分析.研究表明, 铝团簇原子数小于80时, 熔点和凝固点的尺寸依赖性出现无规律的异常变化; 而大于该原子数, 熔、凝固点则随着团簇尺寸的减小而单调下降; 当原子数为27时, 团簇熔点高于块材熔点近40 K. 同时, 铝纳米团簇呈现出凝固滞后现象, 即凝固点低于熔点.
    • 基金项目: 国家重点基础研究发展计划(批准号:2012CB720404)、国家自然科学基金(批准号:50836001, 51176011)和中央高校基本科研业务费(批准号:FRF-AS-12-002, FRF-TP-11-001B)资助的课题.
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    Kofman R, Cheyssac P, Aouaj A, Lereah Y, Deutschera G, Ben-Davida T, Penissonc J M, Bourret A 1994 Surf. Sci. 303 231

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    Cao M S, Guan C B, Xu J Q 2001 Introduction of Nano Materrals (Haerbin:Harbin Institute of Technology Press) (in Chinese) [曹茂盛, 关长斌, 徐甲强 2001纳米材料导论 (哈尔滨:哈尔滨工业大学出版社)]

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出版历程
  • 收稿日期:  2012-08-22
  • 修回日期:  2012-12-23
  • 刊出日期:  2013-04-05

小尺寸铝纳米团簇的相变行为

  • 1. 北京科技大学热能与动力工程系, 北京 100086
    基金项目: 

    国家重点基础研究发展计划(批准号:2012CB720404)、国家自然科学基金(批准号:50836001, 51176011)和中央高校基本科研业务费(批准号:FRF-AS-12-002, FRF-TP-11-001B)资助的课题.

摘要: 采用分子动力学方法模拟了半径从0.3–1.3 nm变化的小尺寸铝纳米团簇的熔化、凝固行为. 基于势能-温度曲线、热容-温度曲线分析, 获得了熔点、凝固点与尺寸的依变关系, 并利用表面能理论、小尺寸效应开展了现象分析.研究表明, 铝团簇原子数小于80时, 熔点和凝固点的尺寸依赖性出现无规律的异常变化; 而大于该原子数, 熔、凝固点则随着团簇尺寸的减小而单调下降; 当原子数为27时, 团簇熔点高于块材熔点近40 K. 同时, 铝纳米团簇呈现出凝固滞后现象, 即凝固点低于熔点.

English Abstract

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