ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Фононный спектр и теплоемкость из "Нанокристаллические материалы " При высоких температурах Т вd верхний предел интегрирования в (3.20) 1 вв/Т О, интеграл D x) и теплоемкость Су 3i , т.е. стремится к предельному значению, определяемому законом Дюлонга-Пти. [c.98] Из выражений (3.19) и (3.21) так же, как из формул (3.14) или (3.15), следует, что при huJrnin/ B 0JJ теплоемкость малой частицы Су г) больше теплоемкости Су массивного кристалла, и с увеличением размера частицы (г ос) разность теплоемкостей А(7 = Су г) — Су 0. [c.99] При Г О теплоемкость Су (г) (3.22) убывает быстрее, чем де-баевская теплоемкость (7у(3.20), поэтому согласно [103] в области низких температур АС = Су г) — Су 0. Это значит,что существует некоторая температура Tq, ниже которой АС О, а при Г Го эта разность А(7 О (рис.3.9). [c.99] 101-104] рассматривался размерный эффект колебательной (решеточной) части теплоемкости. Для массивных металлов электронная подсистема в низко- и высокотемпературных областях вносит в теплоемкость суш ественный электронный вклад el — 1еТ. Оценка электронной теплоемкости наночастиц затруднена дискретностью электронных энергетических уровней, возникаюш ей из-за ограниченного числа атомов. [c.99] Поскольку в большинстве случаев температура Дебая 0т )(г) наночастиц меньше, чем 0 соответствуюш их массивных материалов, то из (3.29) следует, что эффективная скорость звука в наночастицах понижается при уменьшении размера пропорционально Гт, где m 1. [c.101] Теплоемкость — одно из наиболее изученных свойств наночастиц. Очень интересны результаты исследования теплоемкости коллоидных наночастиц серебра Ag и золота Аи в области очень низких температур (0,05-10,0 К) в магнитном поле с плотностью магнитного потока S от О до 6 Тл [109]. При Г 1 К теплоемкость наночастиц Ag [d = 10 нм) и Аи (с = 4, 6 и 18 нм) в 3-10 раз больше теплоемкости массивных образцов серебра и золота. Теплоемкость самых крупных частиц Аи [d = 18 нм) в области 0,2-1,0 К почти совпадает с теплоемкостью массивного образца. С уменьшением размера частиц Аи от 18 до 6 нм дополнительный положительный вклад в теплоемкость сначала растет, а при дальнейшем уменьшении диаметра до 4 нм несколько понижается, но не исчезает и остается положительным даже для кластеров Au55 размером 1,5 нм. Измерения теплоемкости наночастиц серебра Ag в магнитном поле с Б = 6 Тл обнаружили квантовый размерный эффект при Г 1 К теплоемкость наночастиц Ag была меньше, а при Г 1 К — больше теплоемкости массивного серебра (рис. 3.10). Этот экспериментальный результат хорошо согласуется с теоретическими выводами [103] о квантовом размерном эффекте теплоемкости наночастиц. Аналогичный эффект на коллоидных частицах Аи наблюдать не смогли. [c.101] Теплоемкость массивной меди и нанокристаллических по-рогпков Си и СиО с размером частиц порядка 50 нм была исследована в интервалах температур 1-20 К и 300-800 К [114]. [c.103] Вернуться к основной статье