Динаміка поверхні наночастинок в дифузійних режимах їх трансформації; розробка методів керованого синтезу та регулювання процесів самоорганізації нанооб'єктів

Скорочена інформація про документ
dc.contributor.advisorГоршков, В. М.
dc.contributor.advisorГоршков, В. Н.
dc.contributor.advisorGorshkov, Vyacheslav N.
dc.contributor.degreedepartmentзагальної фізики та фізики твердого тілаuk
dc.contributor.degreefacultyфізико-математичнийuk
dc.contributor.researchgrantorНаціональний технічний університет України "Київський політехнічний інститут"uk
dc.date.accessioned2016-07-07T07:21:06Z
dc.date.available2016-07-07T07:21:06Z
dc.date.issued2015
dc.description.abstractenMethods for morphology control in a process of nanostructures growth by deposition of atoms diffusing from solution to the forming surface are developed. Surface restructuring is considered, yielding morphologies of interest in catalysis. Shape selection for nanoparticles and surface nanostructures occurs in appropriate "nonequilibrium" regime of properly balanced rates of various processes. The main factors of controlled synthesis are temperature of the system, concentration of free atoms which form nanostructure, and environment in which material transport between nanoobjects takes place. Morphology dynamics of nanoobjects in case of topological reactions during sintering is investigated, which is the basis for conductive films formation in microelectronic modules. Among the main results are: methods of platinum-based nanostructures growth giving evaluation of fraction of active (111) faces with desirable properties for catalysis, suggesting optimal growth regimes; theoretical basis for sintering optimization methods are provided considering nonequilibrium kinetics of free atoms in near-surface region in larger than few-particle neighborhood, optimal regimes for sintering are identified yielding a single conductive layer with maximal electrical conductivity and mechanical durability. We’ve developed a new method of non-adiabatic dynamics in extended molecules when nuclei movement significantly affects state of electronic system. A semi-classical method is proposed, where nuclei are represented as wavepackets, which, although moving according to classical equations, accumulate complex valued phase factors during random transitions between different adiabatic potential energy surfaces. The principal advantage of our method is that after implementation of a series of random "trajectories" of the entire system (tens of thousands) it is possible to reconstruct its wavefunction and to determine system properties even in case of interference effects, which is inaccessible for known methods. Problems of the developed method improvement are considered.uk
dc.description.abstractruРазработаны методы управления морфологией нанообъектов при их поверхностном выращивания методом адсорбции атомов, одновременно сопровождающейся реструктуризацией поверхности. Балансирование на грани возникновения неустойчивостей роста позволяет синтезировать наночастицы с различными геометрическими формами при одной и той же кристаллической решетке нанокристалла. Главные факторы управляемого синтеза – температура системы, концентрация свободных атомов, из которых формируется нанострутура, и среда, в которой осуществляется транспорт вещества между соседними нанообъектами. Исследована динамика морфологии нанообъектов при топологических реакциях в процессе спекания, являющимся основой для формирования проводящих дорожек микроэлектронных модулей. Среди главных результатов: методика выращивания развитых структур на основе платины с высокой долей общей поверхности с ориентацией граней (111), которые имеют повышенную каталитическую активность; теоретическое обеспечение методов оптимизации процесса спекания систем наночастиц металлов на основе исследования особенностей транспорта свободных атомов в приповерхностном слое, оптимальные режимы спекания с образованием единого проводящего слоя с максимальной электрической проводимостью и механической прочностью. Развит новый метод неадиабатической молекулярной динамики для случая, когда движение ядер многочастичной системы существенно влияет на состояние электронов и реализуются неадиабатические динамические явления. Предложен полуклассический метод, в котором ядра представлены как волновые пакеты, которые движутся в соответствии с классическими уравнений, но в процессе случайных переходов между различными энергетическими поверхностями накапливают фазовые характеристики. Принципиальное преимущество такого метода в том, что после серии реализаций случайных "траекторий" всей системы (несколько десятков тысяч) можно реконструировать ее волновую функцию и точно определить свойства системы даже в случае выраженных интерференционных эффектов, что недостижимо для известных методов. Решены задачи усовершенствования развитого метода.uk
dc.description.abstractukРозроблено методи керування морфологією нанооб’єктів у випадках їх поверхневого вирощування методом адсорбції атомів, що одночасно супроводжується реструктуризацію поверхні. Балансування на межі виникнення нестійкостей росту дозволяє синтезувати наночастинки з різними гранованими геометричними формами при одній і тій же кристалічній гратці нанокристалу. Головними факторами керованого синтезу є температура системи, концентрація вільних атомів, з яких формується нанострутура, та середовище, в якому здійснюється транспорт речовини між сусідніми нанооб’єктами. Досліджено динаміку морфології нанооб’єктів у випадку топологічних реакцій в процесі спікання, що є основою формування провідних доріжок мікроелектронних модулів. Серед головних одержаних результатів: методика вирощування розвинутих структур на основі платини з високою часткою загальної поверхні з орієнтацією граней (111), які мають підвищену каталітичну активність; теоретичне забезпечення методів оптимізації процесу спікання систем наночастинок металів на основі досліджень особливостей транспорту вільних атомів в приповерхневому шарі, оптимальні режими спікання з утворенням єдиного провідного шару з максимальною електричною провідністю та механічною міцністю. Розвинуто новий метод неадіабатичної молекулярної динаміки для випадку, коли рух ядер багаточастинкової системи суттєво впливає на стан системи електронів і реалізуються неадіабатичні динамічні явища. Запропоновано напівкласичний метод, в якому ядра представлені як хвильові пакети, які хоч і рухаються відповідно до класичних рівнянь, але в процесі випадкових переходів між різними енергетичними поверхнями накопичують фазові характеристики. Принципова перевага такого методу полягає в тому, що після серії реалізації випадкових “траєкторій” всієї системи (декілька десятків тисяч) можна реконструювати її хвильову функцію і точно визначити властивості системи навіть у випадку виражених інтерференційних ефектів, що є недосяжним для відомих методів. Вирішені задачі вдосконалення розвинутого методу.uk
dc.format.page5 с.uk
dc.identifier2604-ф
dc.identifier.govdoc0113U001911
dc.identifier.urihttps://ela.kpi.ua/handle/123456789/16914
dc.language.isoukuk
dc.publisher.placeКиївuk
dc.status.pubpublisheduk
dc.subjectчисельне моделюванняuk
dc.subjectметод Монте-Карлоuk
dc.subjectнерівноважна динамікаuk
dc.subjectдифузійний рістuk
dc.subjectкерування морфологією нанооб’єктівuk
dc.subjectнаночастинки ядро-оболонкаuk
dc.subjectспікання наноструктурuk
dc.subjectнеадіабатична динамікаuk
dc.titleДинаміка поверхні наночастинок в дифузійних режимах їх трансформації; розробка методів керованого синтезу та регулювання процесів самоорганізації нанооб'єктівuk
dc.title.alternativeДинамика поверхности наночастиц в диффузионных режимах их трансформации, разработка методов управляемого синтеза и регулирования процессов самоорганизации нанообъектов
dc.title.alternativeNanoparticle surface dynamics in the diffusive modes of transformation, development of methods of controlled synthesis and regulation of nanoobjects selfarrangement processes
dc.typeTechnical Reportuk
thesis.degree.level-uk

Файли

Контейнер файлів
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз
Назва:
2604-ф.pdf
Розмір:
428.03 KB
Формат:
Adobe Portable Document Format
Завантажити
Ліцензійна угода
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз недоступний
Назва:
license.txt
Розмір:
7.71 KB
Формат:
Item-specific license agreed upon to submission
Опис:
Завантажити

Зібрання

Анотовані описи звітів про НДР (ЗФФТТ)
Анотовані описи завершених науково-дослідних робіт КПІ ім. Ігоря Сікорського