NATURAL SCIENCES / ТАБИИЙ ФАНЛАР
NANOZARRALARNING TARKIBIY VA FAZOVIY O’ZGARISHLARINI
Zoirov S.X.
Erkinova Q.B.
Samarqand davlat universiteti
Hozirgi kunda
zamonaviy elektronika sanoatining gurkurab rivojlanishi
natijasida juda ko‘plab yangi asboblar yaratilmoqda. Bu asboblarning ishlash
tamoyili va tezligi mavjudlarinikidan tubdan farq qiladi.
Shunday zamonaviy
yo‘nalishlardan biri sifatida nanoelektronika hisoblanadi.Nanoelektronika fani
zamirini esa nanozarrachalar tashkil qiladi. Alohida olingan nanozarrachaning sirti
nanoobyektning xossalariga katta hissa qo’shadi. Termodinamik funksiyalarning
fazalar chegaralari bilan bog’liq va sirtiy energiyalar kiritilishi tufayli bir-biriga
qo’shilmasligi termodinamik kattaliklarning o’lchamga bog’liq effektlariga olib
keladi.
Nanozarralar
o’lchamlari 100nm dan kichik bo’lib,nanozarrachalar 10
6
yoki
undan ozroq miqdordagi atomlardan tashkil topgan va ularning
hossalari xuddi shu
atomlardan tashkil topgan hajmiy moddaning xossalaridan farq qiladi.O’lchamlari
10nm dan kichik nanozarrachalarni nanoklasterlar deyiladi.Nanoklasterda odatda
1000 tagacha atom bo’ladi. Nanozarrachalar uchun sirtiy taranglikning zarrachalar
o’lchamlariga bog’liqligini hisobga olish zarur. Sirtiy energiya ta’siri fazaviy
o’tishlar termodinamik sharoitlarda seziladi. Nanozarrachalarning moddaning yirik
holatiga xos bo’lmagan fazalar ham vujudga kelishi mumkin. Zarrachalar o’lchamlari
kichiklashishi bilan sirt energiyasi
erkin energiya F=F
v
+F
s
(F
v
hajmiy
energiyahissasi)ga qo’shayotgan hissasi ortib boradi.
Sirtiy energiya hajmiyga
nisbatan yetarlicha katta:
F
v
(2)
+F
s
(2)
≤F
v
(1)
+F
s
(1)
(1)
(1) shartdan ko’rinadiki, tizimning to’la energiyasini kamaytirish uchun
deformatsiya hosil qilish foydaliroq ekan. Bunday kichraytirish nanozarrachaning
kristall tuzilishini yirik donador namunalarnikiga nisbatan o’zgartirish orqali amalga
oshirilishi mumkin. Sirtiy energiya zich taxlangan tizimlar uchun eng kichik bo’lgani
uchun, nanokristall zarrachalar uchun tajribalarda ko’proq uchraydigan yopiq
markazlashgan kubik (YOMK) yoki zich taxlangan geksogonal (ZTG)
tuzilishlar
ko’proq maqul.Ayrim hollarda zarracha sirtiy energiyasining kamayishi faqatgina
uning tuzilishi o’zgarishlari bilan emas, balki tarkibning deformatsiyalanishi tufayli
"Prospects of Development of Science and Education" Conference Proceedings
27 July 2020
www.openscience.uz
14
ham yuz berishi mumkin. Ikki mingdan kam atomlardan tuzilgan klasterlar haqida
alohida to’xtalish lozim. 2*10
4
tagacha atomdan iborat gigant klasterlar ham mavjud.
Bunday klasterlarning farqlanuvchi xususiyatlaridan
biri ular hossalarining
klasterdagi atomlar soniga nochiziqli bog’langanligidir. Dispers va hajmiy
monokristall moddalarda bunday bog’lanish mavjud emas, lekin bu hollarda klaster
xossalari zarrachalar o’lchamlari belgilaydi. Klaster ko’p bo’limli umuman olganda
o’zgaruvchan sonli o’zaro ta’sirlashuvchi atom,ion va molekulalar guruhidan tashkil
topgan. Klasterda kamida ikkita atom bo’ladi. Klasterdagi atomlarning eng ko’p soni
unga qo’shiladigan yana bitta atom uning xossalarini o’zgartirmaydigan sondir.
Nazariy hisoblashlarning ko’rsatishicha, hajmiy kristallarga xos YOMK tuzilishi
bilan bir qatorda, klasterlar 5-tartibli simmetriya o’qiga ega bo’lgan
kristallik
simmetriyasini olishi mumkin. Kam atomli klasterlar modelini yasashda ikki asosiy
holat hisobga olinadi. 1. Klasterlar zich joylashgan tartibli va eng sodda turg’un
konfiguratsiyali atomlardan tuzilgan bo’lishi kerak; Klasterdagi barcha atom
konfiguratsiyalari ichidagi tetraedrlar imkon darajada ko’p bo’lishi kerak. 2.
Klasterlar energetik jihatdan turg’un bo’lishi kerak. Klasterlar elementlari tarkibiy
tuzilishi sifatida tetraedr, oktaedr, kub, kubooktaedr,
pentaganol piramida, ikosaedr
va boshqalar qabul qilingan. Eng kichik turg’un klaster beshinchi tartibli simmetriya
o’qi va yetti atomdan iborat bo’lib, pentagonal bipiramida shakliga ega, undan
keyingi turg’un klaster ham beshinchi tartibli simmetriya o’qi, o’n uch atomdan
iborat ikosaedr shaklida bo’ladi. Hamma klasterlar
har xil usulda birikkan uch
atomdan iborat bo’lib, unda atomlar bir xil masofalarda, teng tomonli uchburchak
hosil qilgan holatlarda joylashgan. Klasterning turg’un kofiguratsiyalari o’lchamli
fazoda sirtiy potensial energiyasi eng kichik bo’lgan n tarkibiy atomlar koordinatalari
bilan aniqlanadi.
Do'stlaringiz bilan baham: