Диаграммы основных состояний для адсорбции на нанокластерах при учете взаимодействия неближайших соседей

Abstract

В связи c бурным развитием нанотехнологий и микроэлектроники много внимания уделяется изучению различных адсорбционных процессов. Как правило, адсорбция наблюдается на поверхности кристалла или жидкости, но иногда имеет место и одномерная адсорбция. В частности, особый интерес вызывает вопрос о распределении фаз при адсорбции на атомных цепочках. В статье рассматривается адсорбция атомов одного сорта на цепочке конечного размера при температуре абсолютного нуля в рамках обобщенной модели Изинга с учетом взаимодействия первых и вторых соседей и внешнего поля. В качестве граничных условий выбраны «оборванные концы», что позволяет моделировать процессы на реальной цепочке со свободными концами. Построены диаграммы основных состояний — диаграммы стабильности фаз в координатной плоскости энергетических параметров при температуре абсолютного нуля: по вертикали откладывается энергия взаимодействия ближайших или вторых соседей; по горизонтали — внешнее поле. Расчет диаграмм основных состояний позволяет определить возможные адсорбционные превращения и новые фазы при достаточно низких температурах, а также построить изотерму одномерной адсорбции. Некоторые из рассмотренных фаз уже обнаружены экспериментально. DOI 10.14258/izvasu(2018)4-08

Keywords

• адсорбция
• диаграммы основных состояний
• фазовые переходы
• одномерная модель изинга