Электронографическое исследование структурных превращений в свободных кластерах аргона

• Veröffentlicht in: Физика низких температур
• Datum: 2004
• Hauptverfasser: Данильченко, А.Г., Коваленко, С.И., Самоваров, В.Н.
• Format: Artikel
• Sprache: Russian
• Veröffentlicht: Фізико-технічний інститут низьких температур ім. Б.І. Вєркіна НАН України 2004
• Schlagworte: Низкоразмерные и неупорядоченные системы
• Online Zugang: https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/119465
• Назва журналу: Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
• Zitieren: Электронографическое исследование структурных превращений в свободных кластерах аргона / А.Г. Данильченко, С.И. Коваленко, В.Н. Самоваров // Физика низких температур. — 2004. — Т. 30, № 2. — С. 226-232. — Бібліогр.: 23 назв. — рос.

С помощью электронографической методики исследована структура кластеров, сформировавшихся в изоэнтропийно расширяющейся сверхзвуковой струе аргона. Впервые надежно зафиксировано образование ГПУ фазы при увеличении размера кластеров. Наблюдения осуществляли в диапазоне средних размеров кластеров N от 1·10³ до 8·10⁴ атомов/кластер. Проведен анализ формы дифракционных максимумов. Установлено, что в случае N ≤ 2·10³ атомов/кластер, когда кластеры являются икосаэдрическими, профили дифракционных пиков хорошо аппроксимируются функцией Лоренца. Для ГЦК кластеров с N ≥ 3·10³ атомов/кластер лучшей аппроксимацией является стандартная функция Гаусса. В случае N ≥ 1·10⁴ атомов/кластер наряду с ГЦК пиками обнаружены максимумы ГПУ фазы. При увеличении размера кластеров интенсивность ГПУ пиков растет и для N ≈ 8·10⁴ атомов/кластер, кроме ГЦК пиков, отчетливо регистрируются максимумы (100), (101), (103), (202), характерные только для ГПУ фазы. Предложен возможный механизм формирования ГПУ структуры в кластерах Ar. За допомогою електронографічної методики досліджено структуру кластерів, сформованих в надзвуковому струмені аргону, який ізоентропійно розширюється. Вперше надійно зафіксовано утворення ГЩП фази при збільшенні розміру кластерів. Спостереження здійснювали у діапазоні середніх розмірів кластерів N від 1·10³ до 8·10⁴ атомів/кластер. Проведено анал із форми дифракційних максимумів. Встановлено, що у випадкуN ≤ 2·10³ атомів/кластер, коли кластери є ікосаедричними, профілі дифракційних піків добре апроксимуються функцією Лоренца. Для ГЦК кластерів зN ≥ 3·10³ атомів/кластер кращою апроксимацією є стандартна функція Гаусса. У випадку N ≥ 1·10⁴ атомів/кластер поряд з ГЦК піками виявлено максимуми ГЩП фази. При збільшенні розміру кластерів інтенсивність ГЩП піків зростає і для N ≈ 8·10⁴ атомів/кластер, окрім ГЦК піків, чітко реєструються максимуми (100), (101), (103), (202), характерні тільки для ГЩП фази. Запропоновано можливий механізм формування ГЩП структури в кластерах Ar. The structure of clusters formed in an isentropically expanding supersonic jet of argon is studied by the electron diffraction technique. The formation of a hcp phase with increasing cluster size was detected for the first time on clusters with average dimensions N ranging from 1·10³ to 8·10⁴ atoms per cluster. The profile of the diffraction peaks is analysed. It is found that for N ≤ 2·10³ atoms per cluster when clusters are icosahedral, the diffraction peak profiles are well fitted by a Lorentzian. For fcc clusters with N ≥ 3·10³ atoms per cluster, a better approximation is achieved by using a Gaussian. For N ≥ 1·10⁴ atoms per cluster, an hcp structure is observed along with the fcc structure. As the cluster size increases, the hcp peaks grow in intensity, and for N ≈ 8·10⁴ atoms per cluster in parallel with the fcc peaks, one can observe distinct peaks (100), (101), (103), (202) which are typical of only the hcp phase. A plausible mechanism of the formation of the hcp structure in Ar clusters is proposed.