Электронографическое исследование структурных превращений в свободных кластерах аргона - Данильченко, А.Г.; Коваленко, С.И.; Самоваров, В.Н. (Физика низких температур, 2004)
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.