Формирование и рост кристаллической фазы в кластерах инертных газов

Abstract

Проведено электронографическое исследование структуры кластеров, сформировавшихся в сверхзвуковых струях тяжелых инертных газов. Установлено, что в агрегациях, состоящих из N ≥ 2·10³ атомов/кластер, реализуется кристаллическая ГЦК структура с дефектами упаковки (ДУ) «деформационного» типа. Плотность ДУ является линейной функцией N⁻¹/³, Число «дефектных» плоскостей не зависит от размера кластера и во всех случаях равно четырем. Такое количество пересекающихся ДУ приводит к появлению на всех ограняющих кубооктаэдр плотноупакованных плоскостях незарастающих атомных ступеней, обеспечивающих быстрый и в дальнейшем бездефектный рост кластера. Полученные результаты экспериментально подтверждают важную роль кинетического фактора в формировании атомной структуры кластера.

.Проведено електронографічне дослідження структури кластерів, зформованих в надзвукових струменях важких інертних газів. Встановлено, що в агрегаціях, які складаються з N ≥ 2·10³ атомів/кластер, реалізується кристалічна ГЦК структура з дефектами пакування (ДП) «деформаційного» типу. Густина ДП є лінійною функцією N⁻¹/³ . Кількість «дефектних» площин не залежить від розміру кластера і в усіх випадках дорівнює чотирьом. Така кількість перетинаючихся ДП призводить до появи на всіх щильнопакованих площинах, які огранюють кубооктаєдр, незаростаючих атомних сходинок, які забезпечують швидке і в подальшому бездефектне зростання кластера. Отримані результати експериментально підтверджують важливу роль кінетичного фактора в формуванні атомної структури кластера.

Electron-diffraction study of the structure of clusters generated in supersonic jets of heavy rare gases is carried out. It is found that aggregations consisting of N ≥ 2·10³ atoms/cluster reveal a crystal fcc structure with stacking faults (SF) of a "deformation" type. The SF density is a linear function of N⁻¹/³. The number of «defect» planes is independent of the size of an atomic complex and in each case is equal to four. This number of intercrossing SFs gives rise to nonvenishing atomic steps in all close-packed planes faces the cubic octahedron. The steps provide rapid and defectless growth of a cluster. The results obtained are the experimental evidence of an importance of the kinetic factor in the cluster stricture formation.