асток. p align="justify"> На відміну від класичної дисперсної фази, в якій, не дивлячись на досить маленькі розміри самих частинок, переважна більшість атомів знаходиться всередині зерна і взаємодіє одночасно з великою кількістю оточуючих їх атомів, у кластерах число мікрочастинок поверхневого шару і мікрочастинок, що знаходяться всередині зерна - величини одного порядку. Приміром, у наночастинки, що складається з 13 атомів, лише один атом розташовується в центрі, а всі інші (92% від загального обсягу) знаходяться на поверхні. Атоми, що знаходяться на кордоні мають обірвані зв'язки, в силу чого виникає поверхнева (гранична) енергія, додаткова до вільної енергії обсягу кластера, яка і надає цим структурам унікальні особливості, відсутні в масштабах В«ньютонівської фізикиВ». Поверхнева енергія обумовлює значне зменшення потенційної енергії кожної мікрочастинки в порівнянні з кристалічною фазою, що призводить до зростання ентальпії освіти наночасток. Природним наслідком високих значень ентальпії буде зростання вільної енергії Гіббса і хімічного потенціалу, безпосередньо пов'язаного з хімічною активністю кластерів. Таким чином, із збільшенням частки атомів поверхневого шару (зменшення числа мікрочастинок у складі кластера) збільшується питома величина поверхневої енергії і, отже, підвищується хімічна активність наночастинок. br/>
2. Методи розрахункового визначення характеристик наночастинок
До теперішнього часу розроблено два принципово різних підходи до опису наночастинок, які в загальному випадку можна розглядати як досить великі молекули: квантово-хімічний і підхід, що базується на класичній механіці і на використанні експериментальних даних про взаємодію між мікроскопічними частинками. Розглянемо ці підходи. p align="justify"> У рамках методів, що базуються на класичній механіці, електрони в явному вигляді не розглядаються, вивчається взаємне положення ядер атомів [2]. При цьому закономірності поведінки даних об'єктів відповідають класичній механіці. Найбільш істотною проблемою даної групи методів є коректний опис міжмолекулярної (межатомного) взаємодії. Найчастіше це здійснюється за допомогою потенціалів взаємодії - апроксимацій дійсного взаємодії між частинками. Це опис базується на експериментальній інформації, отримання якої представляє собою значні складності. Тому експериментальні дані є для обмеженого числа елементів. p align="justify"> Метод молекулярної механіки забезпечує визначення будови та енергії молекулярної системи. Поверхня потенційної енергії, яка в квантово-хімічних моделях підлягає прямому розрахунку, тут апроксимується певними емпіричними функціями різного ступеня складності, найчастіше це суми парних потенціалів взаємодії атомів. Ці потенційні функції, що визначають так зване силове поле молекули, містять деякі параметри, чисельне значення яких вибирається в згоді з експериментально отриманими даними. У простому випадку параметрами є...
