Поверхностная энергия и работа выхода электрона наноструктур металлических сплавов
Дается обзор работ, в которых метод функционала электронной плотности применяется для оценки поверхностных свойств наноструктур металлических сплавов. Приводятся данные по влиянию диэлектрических покрытий и внешнего электрического поля на поверхностную энергию и работу выхода электрона (РВЭ) низкор...
Gespeichert in:
| Veröffentlicht in: | Вопросы атомной науки и техники |
|---|---|
| Datum: | 2009 |
| Hauptverfasser: | , , , , |
| Format: | Artikel |
| Sprache: | Russian |
| Veröffentlicht: |
Національний науковий центр «Харківський фізико-технічний інститут» НАН України
2009
|
| Schlagworte: | |
| Online Zugang: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/90764 |
| Tags: |
Tag hinzufügen
Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Zitieren: | Поверхностная энергия и работа выхода электрона наноструктур металлических сплавов / С.Л. Граневский, Н.В. Далакова, А.З. Кашежев, В.К. Кумыков, В.А. Созаев // Вопросы атомной науки и техники. — 2009. — № 6. — С. 149-153. — Бібліогр.: 21 назв. — рос. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| id |
nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-90764 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| spelling |
Граневский, С.Л. Далакова, Н.В. Кашежев, А.З. Кумыков, В.К. Созаев, В.А 2016-01-04T12:21:15Z 2016-01-04T12:21:15Z 2009 Поверхностная энергия и работа выхода электрона наноструктур металлических сплавов / С.Л. Граневский, Н.В. Далакова, А.З. Кашежев, В.К. Кумыков, В.А. Созаев // Вопросы атомной науки и техники. — 2009. — № 6. — С. 149-153. — Бібліогр.: 21 назв. — рос. 1562-6016 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/90764 532.61:532.614 Дается обзор работ, в которых метод функционала электронной плотности применяется для оценки поверхностных свойств наноструктур металлических сплавов. Приводятся данные по влиянию диэлектрических покрытий и внешнего электрического поля на поверхностную энергию и работу выхода электрона (РВЭ) низкоразмерных металлических систем. Надається огляд робіт, в яких метод функціоналу електронної густини застосовується для оцінки поверхневих властивостей наноструктур металічних сплавів. Приводяться дані з впливу діелектричних покриттів та зовнішнього електричного поля на поверхневу енергію та роботу виходу електрона (РВЕ) низько розмірних металічних систем. The review is given of the publications devoted to the use of electron density formalism for estimating surface properties of metallic alloy nanostructures. The data on the influence of dielectric coverings and of applied electric field on the surface energy and electron work function of low-dimensional metallic systems are reported. ru Національний науковий центр «Харківський фізико-технічний інститут» НАН України Вопросы атомной науки и техники Физика и технология конструкционных материалов Поверхностная энергия и работа выхода электрона наноструктур металлических сплавов Поверхнева енергія та робота виходу електрона наноструктур металічних сплавів Surface energy and electron work function of metallic alloy nanostructures Article published earlier |
| institution |
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| collection |
DSpace DC |
| title |
Поверхностная энергия и работа выхода электрона наноструктур металлических сплавов |
| spellingShingle |
Поверхностная энергия и работа выхода электрона наноструктур металлических сплавов Граневский, С.Л. Далакова, Н.В. Кашежев, А.З. Кумыков, В.К. Созаев, В.А Физика и технология конструкционных материалов |
| title_short |
Поверхностная энергия и работа выхода электрона наноструктур металлических сплавов |
| title_full |
Поверхностная энергия и работа выхода электрона наноструктур металлических сплавов |
| title_fullStr |
Поверхностная энергия и работа выхода электрона наноструктур металлических сплавов |
| title_full_unstemmed |
Поверхностная энергия и работа выхода электрона наноструктур металлических сплавов |
| title_sort |
поверхностная энергия и работа выхода электрона наноструктур металлических сплавов |
| author |
Граневский, С.Л. Далакова, Н.В. Кашежев, А.З. Кумыков, В.К. Созаев, В.А |
| author_facet |
Граневский, С.Л. Далакова, Н.В. Кашежев, А.З. Кумыков, В.К. Созаев, В.А |
| topic |
Физика и технология конструкционных материалов |
| topic_facet |
Физика и технология конструкционных материалов |
| publishDate |
2009 |
| language |
Russian |
| container_title |
Вопросы атомной науки и техники |
| publisher |
Національний науковий центр «Харківський фізико-технічний інститут» НАН України |
| format |
Article |
| title_alt |
Поверхнева енергія та робота виходу електрона наноструктур металічних сплавів Surface energy and electron work function of metallic alloy nanostructures |
| description |
Дается обзор работ, в которых метод функционала электронной плотности применяется для оценки поверхностных свойств наноструктур металлических сплавов. Приводятся данные по влиянию диэлектрических покрытий и внешнего электрического поля на поверхностную энергию и работу выхода электрона
(РВЭ) низкоразмерных металлических систем.
Надається огляд робіт, в яких метод функціоналу електронної густини застосовується для оцінки поверхневих властивостей наноструктур металічних сплавів. Приводяться дані з впливу діелектричних покриттів
та зовнішнього електричного поля на поверхневу енергію та роботу виходу електрона (РВЕ) низько розмірних металічних систем.
The review is given of the publications devoted to the use of electron density formalism for estimating surface
properties of metallic alloy nanostructures. The data on the influence of dielectric coverings and of applied electric
field on the surface energy and electron work function of low-dimensional metallic systems are reported.
|
| issn |
1562-6016 |
| url |
https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/90764 |
| citation_txt |
Поверхностная энергия и работа выхода электрона наноструктур металлических сплавов / С.Л. Граневский, Н.В. Далакова, А.З. Кашежев, В.К. Кумыков, В.А. Созаев // Вопросы атомной науки и техники. — 2009. — № 6. — С. 149-153. — Бібліогр.: 21 назв. — рос. |
| work_keys_str_mv |
AT granevskiisl poverhnostnaâénergiâirabotavyhodaélektronananostrukturmetalličeskihsplavov AT dalakovanv poverhnostnaâénergiâirabotavyhodaélektronananostrukturmetalličeskihsplavov AT kašeževaz poverhnostnaâénergiâirabotavyhodaélektronananostrukturmetalličeskihsplavov AT kumykovvk poverhnostnaâénergiâirabotavyhodaélektronananostrukturmetalličeskihsplavov AT sozaevva poverhnostnaâénergiâirabotavyhodaélektronananostrukturmetalličeskihsplavov AT granevskiisl poverhnevaenergíâtarobotavihoduelektronananostrukturmetalíčnihsplavív AT dalakovanv poverhnevaenergíâtarobotavihoduelektronananostrukturmetalíčnihsplavív AT kašeževaz poverhnevaenergíâtarobotavihoduelektronananostrukturmetalíčnihsplavív AT kumykovvk poverhnevaenergíâtarobotavihoduelektronananostrukturmetalíčnihsplavív AT sozaevva poverhnevaenergíâtarobotavihoduelektronananostrukturmetalíčnihsplavív AT granevskiisl surfaceenergyandelectronworkfunctionofmetallicalloynanostructures AT dalakovanv surfaceenergyandelectronworkfunctionofmetallicalloynanostructures AT kašeževaz surfaceenergyandelectronworkfunctionofmetallicalloynanostructures AT kumykovvk surfaceenergyandelectronworkfunctionofmetallicalloynanostructures AT sozaevva surfaceenergyandelectronworkfunctionofmetallicalloynanostructures |
| first_indexed |
2025-11-25T20:43:17Z |
| last_indexed |
2025-11-25T20:43:17Z |
| _version_ |
1850530538685726720 |
| fulltext |
УДК 532.61:532.614
ПОВЕРХНОСТНАЯ ЭНЕРГИЯ И РАБОТА ВЫХОДА ЭЛЕКТРОНА
НАНОСТРУКТУР МЕТАЛЛИЧЕСКИХ СПЛАВОВ
С.Л. Граневский1, Н.В. Далакова2, А.З. Кашежев3, В.К. Кумыков3, В.А. Созаев1
1Северо–Кавказский горно-металлургический институт, Владикавказ, Россия
E-mail: sozaevv@kbsu.ru;
2Физико–технический институт низких температур им. Б.И. Веркина
НАН Украины, Харьков, Украина;
3Кабардино–Балкарский государственный университет, Нальчик, Россия
Дается обзор работ, в которых метод функционала электронной плотности применяется для оценки по-
верхностных свойств наноструктур металлических сплавов. Приводятся данные по влиянию диэлектриче-
ских покрытий и внешнего электрического поля на поверхностную энергию и работу выхода электрона
(РВЭ) низкоразмерных металлических систем.
ВВЕДЕНИЕ
В последние годы в связи с разработкой наноси-
стем, способов матричной изоляции нанообъектов,
элементной базы микро– и наноэлектроники, капил-
лярных аккумуляторов энергии разрабатываются
теории поверхностных свойств металлических сис-
тем с пониженной размерностью, в том числе и в
рамках метода функционала электронной плотности
(МФЭП) [1–5]. Этот метод ранее использовался в
основном к щелочным металлам и сплавам [6–13].
Предпринимаются попытки распространить
МФЭП на сплавы с разновалентными компонента-
ми, одним из которых является щелочной металл
(например, Al–Li-сплавы). Разновалентность компо-
нентов, различие их кристаллических решеток при-
водит к некоторым трудностям моделирования.
Экспериментальные методы изучения поверхно-
сти литийсодержащих сплавов затруднительны, так
как легкие элементы сложно детектировать, поэтому
возрастает роль теоретических оценок поверхност-
ных свойств подобных сплавов. Надо отметить, что
литийсодержащие сплавы важны для практического
применения в качестве катодных материалов мощ-
ных лазеров, как «потеющие» сплавы перспективны
в качестве первой стенки в реакторах управляемого
термоядерного синтеза, также применимы как ката-
лизаторы, конструкционные материалы в авиакос-
мической технике. В этой связи следует упомянуть
работу [14], где эффект поверхностной сегрегации
лития в сплавах Cu–Li использовался при создании
наконечников полевых эмиттеров типа Спиндта,
которые могут найти широкое применение в дис-
плеях полевой эмиссии, высокочастотных и других
вакуумных микроэлектронных устройствах.
В качестве катодных материалов могут найти
также сплавы, содержащие цезий, барий и другие
щелочные и щелочно-земельные металлы.
Оценка поверхностных свойств и, в частности
РВЭ таких сплавов, представляет большой интерес.
1. О МЕТОДЕ ФУНКЦИОНАЛА
ЭЛЕКТРОННОЙ ПЛОТНОСТИ
МФЭП [1–5] позволяет на основе квантово–
статистических самосогласованных расчетов с ис-
пользованием микроскопических характеристик
веществ выявлять роль различных факторов в фор-
мировании поверхностных энергетических характе-
ристик металлических систем. В основе МФЭП ле-
жит гипотеза [1] о том, что «для любой электронной
системы (со взаимодействием или без него) элек-
тронная плотность основного состояния однозначно
определяет эту систему», что позволяет в рамках
МФЭП рассмотреть физические величины в реаль-
ном трехмерном пространстве, повысить точность и
уменьшить время вычислений, получить более яс-
ное и полное представление о природе многочас-
тичных систем.
В рамках МФЭП вначале изучались поверхност-
ные свойства чистых металлов. При этом метод по-
стоянно совершенствовался. В частности, уточня-
лись градиентные поправки, учитывались дискрет-
ность положительного заряда (что позволило полу-
чить ориентационные зависимости поверхностной
энергии (ПЭ) и РВЭ полубесконечных металлов),
релаксация ионных плоскостей, влияние внешних
электрических полей на ПЭ и РВЭ металлов и т.д.
Впоследствии метод был распространен на расчеты
ПЭ жидких металлов. В работах [6–8] МФЭП впер-
вые использовался для расчета поверхностных ха-
рактеристик полубесконечных сплавов. При этом
ПЭ и РВЭ полубесконечных сплавов щелочных ме-
таллов впервые рассчитывались с учетом поверхно-
стной сегрегации [8].
Неупорядоченный полубесконечный сплав АxВ1–x
рассматривается в приближении виртуального кри-
сталла [8].
При моделировании межфазной границы учиты-
вается то, что вследствие эффекта поверхностной
сегрегации поверхностная концентрация xs и плот-
ность положительного заряда ns в поверхностном
слое отличаются от таковых в объеме сплава [7].
Средняя электронная плотность ns в адсорбцион-
ном слое толщиной D оценивалась следующим об-
разом:
BsAs
BsAs
s
s xx
ZxZxZn
Ω−+Ω
−+
=
Ω
=
)1(
)1(
, (1)
где xs – концентрация компонента А в адсорбцион-
ном слое; ΩА, ΩВ, – объемы ячеек Вигнера-Зейтца
ВОПРОСЫ АТОМНОЙ НАУКИ И ТЕХНИКИ. 2009. №6.
Серия: Вакуум, чистые материалы, сверхпроводники (18), с. 149-153. 149
mailto:sozaevv@kbsu.ru
(ВЗ) компонентов; ZA, ZB – валентности компонен-
тов A и B; Z – среднее число свободных электронов
в расчете на один атом сплава; sΩ – средний объем
ячейки ВЗ сплава.
С учетом поверхностной сегрегации оценивалась
вначале анизотропия ПЭ и РВЭ полубесконечных
сплавов, а затем размерные эффекты поверхностных
свойств бинарных сплавов щелочных металлов.
В последние годы предпринимались попытки
развить МФЭП с целью учета специфических осо-
бенностей низкоразмерных систем: зависимости
уровня Ферми от размеров, стабильности микрообъ-
ектов и эффекта самосжатия микрообъектов [9–11].
В работах [12,13] предпринималась попытка
оценить влияние диэлектрических покрытий на ПЭ
и РВЭ как полубесконечных, так и низкоразмерных
систем.
2. РАЗМЕРНЫЕ ЭФФЕКТЫ ПЭ И РВЭ
НАНОСТРУКТУР МЕТАЛЛИЧЕСКИХ
СПЛАВОВ
Вследствие эффекта поверхностной сегрегации в
пленке толщиной L в микрочастице или нити сплава
радиусом R0 (рис. 1), как и в полубесконечном спла-
ве, образуется сегрегационный слой толщиной D,
плотность положительного заряда ns в котором от-
личается от плотности положительного заряда n0 в
центре микрообъектов, граничащих с субмонослой-
ным диэлектрическим покрытием толщиной H и с
диэлектрической проницаемостью ε, зависящей от
степени покрытия θ.
Рис. 1. Модель межфазной границы в системе
пленка сплава – диэлектрическая пленка (а)
и микрочастица (нить) – диэлектрическое
покрытие (б)
Функцию n+(ξ), характеризующую ступенчатое
распределение плотности положительного заряда на
межфазной границе, представим в виде:
⎪
⎩
⎪
⎨
⎧
ξ>ξ
ξ<ξ<ξ
ξ<ξ<
=ξ+
,,0
,,
,0,
)(
0
0
0
ins
in
n
n
n (2)
где )3/4/( 3
ssss rZn π= – плотность положительного
заряда в сегрегационном слое толщиной δ=ξ0–ξin,
– радиус ячейки ВЗ в по-
верхностном слое с концентрацией xs; ξin – радиус
внутренней области микрообъекта.
Плотность положительного заряда в центре мик-
рообъекта n0 находится из условия сохранения чис-
ла частиц и выражается формулой:
ssin nnnn +−ξξ= +α )~()/( 1
00 , (3)
где )3/4/(~ 3
srZn π= – электронная плотность полу-
бесконечного сплава, 3/133 ])1([ sBsAs rxxrr −+= – сред-
ний радиус ячейки ВЗ сплава с концентрацией х; rSA,
rSB – радиусы ячеек ВЗ чистых компонентов А и В
соответственно.
Распределение электронного заряда задается
пробной функцией
⎩
⎨
⎧
ξ>ξβξ−βξ
ξ<ξβξβξ−−
=ξ− ,),exp()(
,),()exp(1
)( 0
GG
GG
sh
ch
nn (4)
где β – вариационный параметр, минимизирующий
межфазную энергию σ; ξG – радиус разделяющей
поверхности Гиббса, находится из условия сохране-
ния заряда в наноцентре.
Толщина L бесконечно длинной пленки и внеш-
ний радиус бесконечно длинной нити задаются, а
внешний радиус микрочастицы R0 находится из
уравнения , где N3/1
0 )( BAs NNrR += A, NB – число
частиц компонентов А и В соответственно. Радиус R
внутренней части микрочастицы находится методом
последовательных приближений.
Вычисление межфазной энергии в модели одно-
родного фона проведем по формуле:
.]}),([]),([{
2
)]()()[(
2
),,(
0
2
0
0
2
0
∫
∫
∞
+−
∞
+−
−+
+−=
ξξεξεξ
ξ
γ
ξξξξξϕ
ξ
γεβσ
α
α
dnwnw
dnnxsj
(5
)
Функцию φ(ξ), характеризующую распределение
электростатического потенциала на межфазной гра-
нице, находим из уравнения Пуассона с учетом гра-
ничных условий и условий непрерывности.
В зависимости от геометрии поверхности в урав-
нении (5) α=0 – для пленки, α=2 – для микрочасти-
цы, α=1 – для нити; γ=2 – для пленки, γ=1 – для
микрочастицы и нити.
Плотность энергии неоднородного электронного
газа, включающую кинетическую и обменно–
корреляционные составляющие с градиентными
поправками w[n(ξ),ε] запишем в виде
.
)(
|)(|)(
)(079.0
)(056.0)()/3(75.0
)(
|)(|
72
1)()3(3.0]),([
3/4
2
3/1
3/4
3/43/1
2
3/53/22
ξ
ξ
ξ
ξξπ
ξ
ξξπεξ
n
nrC
n
nn
n
nnnw
sXC
∇
+
+
+
−
−
∇
+=
− (6)
В случае металлической пленки толщиной L с
субмонослойным диэлектрическим покрытием тол-
3/133 ])1([ sBssAsss rxrxr −+=
150
щиной H для вычисления работы выхода электрона,
используя правило сумм, можно полуЧИТЬ соотно-
шение:
),(2)1(
)2/(1)2/(
0
0
2
1
00
nE
n
q
L
n
n
n
nDLФ
s
ss
j
−
π
ε
−ε
+
+ϕ−⎟⎟
⎠
⎞
⎜⎜
⎝
⎛
−−ϕ=
(7)
где φ(L/2–D) и φ(L/2) – значения электростатическо-
го потенциала в точках с координатами z=L/2–D и
L/2.
Для микрочастицы и нити соотношение для
оценки РВЭ может быть получено с учетом правила
сумм для искривленных поверхностей:
),(
8
)()1(
)()1(
4
)]()([)(
0
0
0
2
0
0
2
0
0
0
nE
n
RD
R
rRD
n
RR
n
nRФ s
j
−
πε
−ε
+
+
Δ
ε
+ε
π
γ
+
+ϕ−ϕ−ϕ−=
(8)
где φ(R) и φ(R0) – значения электростатического
потенциала φ(r) при r=R и r=R0, которые вычисля-
ются с использованием распределений φ(r), γ=2 –
для шара и γ=1 – для нити; D(R0)=4πqs1, ∆r~0.1 нм,
R0 – внешний радиус микрочастицы (нити) сплава,
E(n0) – плотность кинетической, обменной и корре-
ляционной энергии; qs1 – плотность заряда на меж-
фазной границе микрообъект-покрытие; ε(θ) – ди-
электрическая проницаемость субмонослойной ди-
электрической пленки, зависящая от степени покры-
тия θ.
На рис. 2 показана зависимость межфазной энер-
гии σj от Φj нанонити [15]. Из рисунка 2 видно, что
между σj и Φj существует линейная зависимость.
Аналогичные зависимости обнаруживаются для на-
ночастиц и тонких пленок.
На рис. 3 приведена зависимость межфазной
энергии от толщины пленки сплава Na0.5K0.5, грани-
чащей с субмонослойным диэлектрическим покры-
тием [16]. Зависимости σj(L) хорошо аппроксими-
руются формулой σj(L)/σ∝=1+2δ/L, где δ – аналог
константы Толмена.
Из этого рисунка видно, что в отсутствие меж-
фазных зарядов q1=0, q2=0 диэлектрическая среда
снижает межфазную энергию. Наличие зарядов на
межфазных границах приводит к увеличению σj.
Рис. 2. Зависимость межфазной энергии σj нанони-
ти сплава Na0.5K0.5 от работы выхода электрона
Фj: 1 – R0=16.54 а0; 2 – R0=18.11 а0;
3 – R0=19.09 а0; 4 – R0=21.35 a0. Радиус нанонити R0
дается в боровских радиусах a0
Рис. 3. Зависимость межфазной энергии от тол-
щины пленки сплава Na0.5K0.5 граничащей
с диэлектрическим покрытием:
1 – ε=3.75, q1=–0.0005 а.е., q2=0.0005 а.е.;
2 – ε=1, q1=0, q2=0;
3 – ε=3.75, q1=0.0005 а.е., q2=–0.0005 а.е.;
4 – ε=3.75, q1=0, q2=0;
(q1 и q2 – плотности межфазного заряда на грани-
цах пленка–покрытие и покрытие–вакуум соответ-
ственно даются в атомных единицах)
Крестиком отмечено значение ПЭ на границе
сплав–вакуум, полученное экспериментально мето-
дом лежащей капли при Т=333 К в вакууме 10–7 Па
(см. рис. 3).
На рис. 4 показана рассчитанная в рамках МФЭП
[23] зависимость РВЭ тонких пленок сплавов свинца
со щелочными металлами (10 ат.% Me: Li, Na, K,
Rb, Cs) от радиуса сферы ВЗ во внешнем электриче-
ском поле [17]. Как в отсутствие, так и при наличии
внешнего поля РВЭ пленок уменьшается при
переходе добавки от Li→Na→K→Rb→Cs, т.е. при
увеличении радиуса сферы ВЗ rs атома добавки.
Внешние поля изменяют РВЭ в зависимости от
направления поля, что ранее также было показано
для тонких пленок сплавов щелочных металлов [18].
Как видно из рис. 4, внешние поля с
напряженностью Е = ±2.6·107 В/см изменяют РВЭ на
3…4 %.
Рис. 4. РВЭ тонких пленок сплавов свинца со
щелочными металлами
(10 ат.% Me: Li, Na, K, Rb, Cs) во внешнем
электрическом поле с напряженностью:
1 – Е = –2.6·107 В/см; 2 – Е = 0; 3 – Е = 2.6·107 В/см
Отметим рекомендуемые по В.С. Фоменко [19]
значения РВЭ: чистого свинца 4 эВ, лития 2.
151
8. Р.М. Дигилов, В.А. Созаев. К теории поверх-
ностной сегрегации сплавов щелочных металлов //
Поверхность. 1988, в. 7, с. 42–46.
2.38 эВ, натрия 2.35 эВ, калия 2.22 эВ, рубидия
16 эВ, цезия 1.81 эВ.
На рис. 5 приводятся оценки РВЭ тонких пленок
(толщиной 20 а0) алюминий–литиевых сплавов в
богатой алюминием концентрационой области [20].
РВЭ сплава возрастает с увеличением концентрации
алюминия, приближаясь к данным по РВЭ для
чистого алюминия.
9. А. Kiejna. Response of a stabilized jellium sur-
face to a static electric field // Surf. Sci. 1995, № 1–5,
р. 6765–6569.
10. А. Kiejna, Р. Ziesche. Surface stress of stabi-
lized jellium // Solid St. Commun. 1993, v. 88, № 2,
р. 143–147.
11. В.В. Погосов. К теории самосжимающихся
твердых и жидких металлических кластеров // ФТТ.
1995, т. 37, № 9, с. 2807–2813.
12. А.З. Кашежев, А.Х. Мамбетов, В.А. Созаев,
Д.В. Яганов. Поверхностные свойства сплавов ще-
лочных металлов // Поверхность. 2001, № 12, с. 53–
59.
13. Р.М. Дигилов, В.А. Созаев. Индуцированная
поверхностная сегрегация в сплавах щелочных ме-
таллов // Поверхность. 1992, в. 4, с. 22–25.
14. O. Auciello, J.C. Tucek, A.R. Krauss,
D.M. Gruen, N. Moldovan, D.C. Mancini. Review of
synthesis of low – work function Cu–Li alloy coatings
and characterisation of the field emission properties for
application to field emission devices // J. Vac. Sci.
Technol. B. 2001, v. 19, № 3, р. 78–84.
Рис. 5. Концентрационная зависимость РВЭ пленки
алюминии- литиевого сплава AlxLi1–x толщиной 20 а0
в богатой алюминием области
15. В.А. Созаев, Р.А. Чернышова, Д.В. Яганов.
Межфазная энергия и энергетический барьер на
границе металлическая наноструктура-диэлектрик //
Материалы электронной техники. 2003, № 4, с. 61–
64.
Полученные данные представляют интерес при
разработке катодных материалов мощных лазеров
[21].
ВЫВОДЫ
Приведенные примеры расчетов поверхностных
свойств показывают эффективность МФЭП для изу-
чения поверхностных свойств наноструктур метал-
лических сплавов и в том числе с разновалентными
компонентами.
16. К.П. Лошицкая, В.А. Созаев, Р.А. Чернышо-
ва. Влияние диэлектрических покрытий на концен-
трационные зависимости межфазной энергии и ра-
боты выхода электрона тонких пленок сплавов ще-
лочных металлов // Поверхность. 2005, № 9, с. 104–
108. ЛИТЕРАТУРА 17. В.З. Канчукоев, А.З. Кашежев, К.П. Лошиц-
кая, В.А. Созаев. Влияние внешнего электрического
пол на РВЭ тонких пленок сплавов свинца с щелоч-
ными металлами / Труды 6 Международной науч-
ной конференции «Химия твердого тела и совре-
менные микро– и нанотехнологии». Кисловодск,
2006, с. 264–265.
1. В. Кон. Электронная структура вещества –
волновые функции и функционалы плотности //
УФН. 2002, т. 172, № 3, с. 336–348.
2. В.И. Ролдугин. Квантово-размерные металли-
ческие коллоидные системы // Успехи химии. 2000,
т. 69(10), с. 899–923.
3. А.Н. Вакилов, М.В. Мамонова, В.В. Прудников,
И.А. Прудникова. Теоретические методы в физике
поверхности. Омск: ОМГУ, 2001, 123 с.
18. В.З. Канчукоев, А.З. Кашежев, А.Х. Мамбе-
тов, В.А. Созаев. Влияние электрического поля на
поверхностную энергию и работу выхода электрона
тонких пленок сплавов щелочных металлов // Пись-
ма в ЖТФ. 2001, т. 28, № 12, с. 57–61.
4. В.Ф. Ухов, Р.М. Кобелева, Г.В. Дедков,
А.И. Темроков. Электронно–статистическая тео-
рия металлов и ионных кристаллов. М.: «Наука»,
1982, 160 с.
19. В.С. Фоменко. Эмиссионные свойcтва
материалов: Справочник. Киев: «Наукова думка»,
1981, 362 с. 5. Теория неоднородного электронного газа /
Под ред. С. Лундквиста, Н. Марча. М.: «Мир», 1984,
400 с.
20. А.З. Кашежев, К.П. Лошицкая, В.А. Созаев.
Концентрационная зависимость работы выхода
электрона сплавов алюминий–литий // Вестник
КБГУ. Сер. Физические науки. Нальчик: КБГУ,
2007, № 11, с. 8–9.
6. A. Kiejna, K. Wojciechowski. Surface properties
of alkali metal alloys // J. Phys. C. Solid State Phys.
1983, v. 16, p. 6883–6896.
7. H. Yamauchi. Surface segregation in jellium bi-
nary solid solutions // Phys. Rev. 1985, v. 31, № 12,
p. 7688–7694.
21. Г.Г. Бондаренко, А.В. Шишков. Эмиссионные
свойства алюминий-литиевого сплава // Поверхность.
1995, № 5, с. 35–38.
Статья поступила в редакцию 04.07.2008 г.
152
ПОВЕРХНЕВА ЕНЕРГІЯ ТА РОБОТА ВИХОДУ ЕЛЕКТРОНА
НАНОСТРУКТУР МЕТАЛІЧНИХ СПЛАВІВ
С.Л. Граневський, Н.В. Далакова, А.З. Кашежев, В.К. Кумиков, В.А. Созаєв
Надається огляд робіт, в яких метод функціоналу електронної густини застосовується для оцінки повер-
хневих властивостей наноструктур металічних сплавів. Приводяться дані з впливу діелектричних покриттів
та зовнішнього електричного поля на поверхневу енергію та роботу виходу електрона (РВЕ) низько розмір-
них металічних систем.
SURFACE ENERGY AND ELECTRON WORK FUNCTION
OF METALLIC ALLOY NANOSTRUCTURES
S.L. Granevsky, N.V. Dalakova, A.Z. Kashezhev, V.K. Koumykov, V.A. Sozaev
The review is given of the publications devoted to the use of electron density formalism for estimating surface
properties of metallic alloy nanostructures. The data on the influence of dielectric coverings and of applied electric
field on the surface energy and electron work function of low-dimensional metallic systems are reported.
153
ВЫВОДЫ
|