



- Công bố khoa học và công nghệ Việt Nam
55
Vật liệu tiên tiến
BB
Lê Thu Lam, Hồ Khắc Hiếu(1)
Ảnh hưởng của kích thước đến nhiệt độ nóng chảy và nhiệt độ Debye của các hạt nano Ni
Size effects on melting temperature and Debye temperature of Ni nanoparticles
Khoa học và Công nghệ (Đại học Duy Tân)
2025
02
62-66
1859-1779
Trong nghiên cứu này, dựa trên mô hình năng lượng liên kết, chúng tôi khảo sát ảnh hưởng kích thước hạt đến nhiệt độ nóng chảy và nhiệt độ Debye của các hạt nano Ni. Chúng tôi đã xây dựng được biểu thức giải tích tường minh của các đại lượng nhiệt động này theo hàm của kích thước và hình dạng hạt nano. Tính toán số được chúng tôi áp dụng cho hạt nano kim loại nickel có kích thước đến 15 nm. Giá trị nhiệt độ nóng chảy lý thuyết được so sánh với các kết quả mô phỏng động học phân tử cho thấy sự phù hợp tốt. Nghiên cứu của chúng tôi cho thấy, nhiệt độ nóng chảy và nhiệt độ Debye của các hạt nano nickel tăng rất nhanh theo kích thước hạt nano khi đường kính hạt nhỏ hơn 5 nm. Ở kích thước lớn hơn, các đại lượng nhiệt động này tiến dần đến giá trị bão hòa (của vật liệu khối). Điều này cho thấy diện tích bề mặt đóng vai trò quan trọng trong quá trình nóng chảy của các hạt nano nickel.
In this study, based on the bond energy model, we investigate the particle size effects on the Debye temperature and melting temperature of Ni nanoparticles. We have derived explicit analytical expressions for these thermodynamic quantities as functions of the size and shape of the nanoparticles. Numerical calculations have been performed for metallic nickel nanoparticles with sizes up to 15 nm. Our theoretical melting temperatures show good agreement with molecular dynamics simulations. Our research indicates that the Debye temperature and melting temperature of nickel nanoparticles increase rapidly with particle size when the diameter is smaller than 5 nm. At larger sizes, these thermodynamic quantities gradually approach saturation values of bulk material. This indicates that surface area plays an important role in the melting process of nickel nanoparticles.
TTKHCNQG, CVv 416