Накопичення електричного заряду кластерами алюмінію

Abstract

Розроблено формалізм для оцінки стабільности заряджених металічних наночастинок. Процедура ґрунтується на дослідженні балансу енергії когезії та Кульонової енергії кластерів. Енергія когезії визначалася за допомогою методи молекулярної динаміки з використанням парних потенціялів міжатомової взаємодії, які одержували на основі першопринципних квантово-механічних розрахунків. У рамках підходу досліджено стабільність заряджених алюмінійових частинок. Одержано залежність кількости атомів у рівноважних кластерах від питомого заряду на них.

Formalism for the estimation of stability of charged metallic nanoparticles is developed. A procedure is based on investigation of balance of cohesion energy and Coulomb energy of clusters. Cohesion energy is determined by the molecular dynamics method using pair potentials of interatomic interaction. These potentials are obtained on the basis of the first-principles quantum-mechanical calculations. Stability of the charged aluminium particles is studied within the scope of the developed approach. The numbers of atoms within the charged equilibrium clusters are obtained as a function of a specific charge on them.

Разработан формализм для оценки стабильности заряженных металлических наночастиц. Процедура основана на исследовании баланса энерги когезии и кулоновской энергии кластеров. Энергия когезии определялась с помощью метода молекулярной динамики с использованием парных потенциалов межатомного взаимодействия, которые получали на основе квантово-механических расчетов из первых принципов. В рамках подхода исследована стабильность заряженных алюминиевых частиц. Получена зависимость количества атомов в равновесных кластерах от удельного заряда на них.