二元納米微粒有序無序轉變和結構穩(wěn)定性的熱力學研究.pdf

1、在前期工作的基礎上，建立了雙金屬納米合金的吉布斯自由能和表面原子吉布斯自由能模型，利用此模型研究了二元納米微粒的有序無序轉變和表面有序無序轉變。進一步，將鍵能模型推廣至預測核殼結構納米微粒的結合能，在此基礎上研究了雙金屬核殼結構的熱力學穩(wěn)定性。主要研究內容和結論如下:
　?。ㄒ唬┩ㄟ^考慮二元納米微粒的組態(tài)熵、納米微粒表面原子的振動能和振動熵，通過引入形狀因子，建立起依賴于尺寸和形狀的納米合金的吉布斯自由能和表面原子的吉布斯自由能。

2、基于轉變點，有序相和無序相吉布斯自由能相等，推導出有序無序轉變溫度的表達式。研究了CoPt、FePt納米合金粒子的有序無序轉變溫度的尺寸效應和形狀效應。并對FePt表面原子有序無序轉變溫度進行了預測，計算出實驗退火溫度的上限;進一步研究發(fā)現，二元無序納米微粒的有序化始于表面。
　?。ǘⅲㄒ唬┙⒌募妓棺杂赡芎捅砻嬖蛹妓棺杂赡苣Ｐ屯茝V到納米固體（包括納米粒子、納米線、納米薄膜以及納米盤）。在此基礎上，研究了CoPt納米線、

3、納米盤和FePt納米薄膜的有序無序轉變。研究發(fā)現，微粒尺寸大于2nm時，FePt納米固體的相對轉變溫度差等于相對有序化焓差。納米粒子、納米薄膜和納米線的相對轉變溫度差的比值滿足3∶2∶1的關系。
　?。ㄈ┗趩钨|鍵能模型的思路，通過考慮核殼結構二元納米微粒不同區(qū)域（核、殼和界面）對結合能貢獻的差異，建立起預測核殼結構二元納米微粒的的鍵能模型。進一步計算了核殼結構的熱力學穩(wěn)定性以及熔化溫度。研究發(fā)現，對于二元PdPt的納米微粒，P