Solidification loops in the phase diagram of nanoscale alloy particles: from a specific example towards a general vision

К вопросу о плавлении наночастиц фрактальной формы (на примере системы Si-Ge)

“…расплав−внешняя среда" как функция состава σ LV (x) получены авторами [20]. Полученная зависимость близка к линейной и, так же как и зависимость поверхностной энергии твердых растворов на границе " твердое тело−внешняя среда" σ SV (x) [26,30,35] аппроксимируется выражениями вида…”

“…При температурах вблизи ликвидуса внутренняя и внешняя границы раздела частиц любой фрактальной размерности D 0 имеют сферическую геометрию и одинаковые температуры ликвидуса, сужение области гетерогенности возможно лишь путем повышения температуры солидуса. Аналогичный эффект (повышение солидуса) при уменьшении размера частицы также получен в [26,30], где эффект формы не рассматривался.…”

“…В случае фазового перехода " твердое тело−жидкость" в наноразмерных системах данные особенности проявляются как зависимость характерных температур фазовых переходов (ликвидуса, солидуса), состава и объема сосуществующих жидкой и твердой фаз от размера системы [9,21,[24][25][26][27][28], ее формы [27,28] и ряда других факторов [29,30]. Уменьшение объема наночастицы приводит к изменению положения точек ликвидуса и солидуса [9,21,[24][25][26][27][28]30], а также сужению температурного интервала, соответствующего гетерогенному состоянию [26,30].…”

“…В случае фазового перехода " твердое тело−жидкость" в наноразмерных системах данные особенности проявляются как зависимость характерных температур фазовых переходов (ликвидуса, солидуса), состава и объема сосуществующих жидкой и твердой фаз от размера системы [9,21,[24][25][26][27][28], ее формы [27,28] и ряда других факторов [29,30]. Уменьшение объема наночастицы приводит к изменению положения точек ликвидуса и солидуса [9,21,[24][25][26][27][28]30], а также сужению температурного интервала, соответствующего гетерогенному состоянию [26,30]. В [30] показано, что температуры ликвидуса и солидуса, равновесные составы и объемы твердой и жидкой фаз также зависят и от исходного состава частицы, и фазовые равновесия в наносистемах различного исходного состава не могут быть описаны единой фазовой диаграммой (при более ранних оценках [11,21,[24][25][26][27][28] данный эффект не был рассмотрен, а оценки влияния формы [27,28] и ряд других включали рассмотрение лишь наночастиц в форме простых платоновых и архимедовых тел).…”

“…Уменьшение объема наночастицы приводит к изменению положения точек ликвидуса и солидуса [9,21,[24][25][26][27][28]30], а также сужению температурного интервала, соответствующего гетерогенному состоянию [26,30]. В [30] показано, что температуры ликвидуса и солидуса, равновесные составы и объемы твердой и жидкой фаз также зависят и от исходного состава частицы, и фазовые равновесия в наносистемах различного исходного состава не могут быть описаны единой фазовой диаграммой (при более ранних оценках [11,21,[24][25][26][27][28] данный эффект не был рассмотрен, а оценки влияния формы [27,28] и ряд других включали рассмотрение лишь наночастиц в форме простых платоновых и архимедовых тел). При анализе зависимости фазовых равновесий от формы наночастицы при плавлении представляется удобным адаптировать подходы, предложенные в [6,31,32] для частиц с фазовыми превращениями в твердом состоянии, где для задания формы использовались различные варианты безразмерных параметров [31][32][33][34] или методы фрактальной геометрии, позволяющие описывать широкий спектр реальных частиц сложной нерегулярной формы [6,32,34].…”