The Ground States Diagrams for Adsorption on Nanoclusters, Taking into Account the Interaction of not Nearest Neighbor

  • В.Н. Удодов Хакасский государственнный университет им. Н.Ф. Катанова (Абакан, Россия); Хакасский технический институт Сибирского федерального университета (Абакан, Россия)
  • В.М. Базуев Хакасский государственнный университет им. Н.Ф. Катанова (Абакан, Россия)
  • А.Н. Таскин Хакасский технический институт Сибирского федерального университета (Абакан, Россия)
Keywords: adsorption, diagrams of ground states, phase transitions, one-dimensional Ising model

Abstract

In connection with the development of nanotechnology and microelectronics, much attention is paid to the study of various adsorption processes. As a rule, adsorption is observed on the surface of a crystal or liquid, but sometimes one-dimensional adsorption takes place. In particular, the question of how the phase distribution passes through adsorption on atomic chains is of particular interest. The paper considers adsorption on an atomic chain of finite size at absolute zero temperatures in the framework of the generalized Ising model. The role of the boundary conditions is fulfilled by the "broken ends" of the atomic chain, which makes it possible to model this physical process on a real chain with free ends. The ground states diagrams are plotted — phase stability diagrams in the coordinate plane of the energy parameters at the absolute zero temperature. This makes it possible to determine possible adsorption transformations and new phases at sufficiently low temperatures. Isotherm of onedimensional adsorption is calculated.

The Delphi programming language has developed a one-dimensional lattice gas model that is tied to the generalized Ising model, taking into account the interaction of the first and second neighbors and the external field. Within the framework of the developed model, adsorption of atoms of one kind on a chain of finite size is considered. The isotherm of one-dimensional adsorption is constructed for absolute zero temperature.

DOI 10.14258/izvasu(2018)4-08

Downloads

Download data is not yet available.

References

Полторак О.М. Термодинамика в физической химии. — М., 1991.

Бонч-Бруевич А.М., Вартанян Т.А., Максимов Ю.Н. и др. Адсорбция атомов цезия на структурных дефектах поверхности сапфира. — ЖЭТФ. — 1997. — Т. 112, вып. 1 (7).

Удодов В.Н., Потекаев А.И., Попов А.А. и др. Моделирование фазовых превращений в низкоразмерных дефектных наноструктурах. — Абакан, 2008.

Рябищенкова А.Г., Отроков М.М., Кузнецов В.М., Чулков Е.В. Адсорбция, диффузия и интеркаляция атомов щелочных металлов на поверхности (0001) топологического изолятора Bi2Se3: исследование ab initio. — ЖЭТФ. — 2015. — Т. 148, вып. 3 (9). DOI: 10.1134/S1063776115090186

Ландау Л.Д., Лифшиц Е.М. Статистическая физика. Ч. 1. — М., 1976.

Попов А.А., Удодов В.Н., Потекаев А.И. Влияние размеров модели, дальнего и многочастичного взаимодействия на диаграммы основных состояний для систем с политипными переходами // Известия вузов. Физика. — 1998. — Т. 41, № 6.

Gosalvez M.A., Otrokov M.M., Ferrando N., Ryabishchenkova A.G., Ayuela A., Echenique P.M., Chulkov E.V. Low-coverage surface diffusion in complex periodic energy landscapes: analytical solution for system with symmetric hops and application to intercalation in topological insulators. Physical Review B. — 2016. — Vol. 93, is. 7. DOI: 10.1103 PhysRevB93 075429.

Молодкина Е.Б., Данилов А.И., Фелью Х.М. Адсорбция меди на Pt (100) и ступенчатых гранях Pt (610), Pt (410) монокристаллических платиновых электродов // Электрохимия. — 2016. — Т. 52, № 9. DOI: 10.7868/ S0424857015110110.

Fefelov V.F., Stishenko, P.V., Kutanov V.M., Myshlyavtsev A.V, Myshlyavtseva M.D. Monte Carlo study of adsorption of additive gas mixture // Adsorption. — 2016. — V. 22. Issue: 4-6. DOI: 10.1007/s10450-015-9753-x.

Смирнов Б.М. Металлические наноструктуры: от кластеров к нанокатализу и сенсорам. УФН. — 2017. — Т. 187, № 12. DOI: 10.3367/UFNr.2017.02.038073.

Дзюба Ж.В., Удодов В.Н. Выполнение гипотез динамического и статического скейлинга для изинговского наномагнетика // Известия АлтГУ — 2017. — № 4 (96). DOI: 10.14258/izvasu(2017)4-04

Otrokov M.M., Ernst A., Mohseni K., Fulara H. et al. Geometric and electronic structure of the Cs-doped Bi2Se3 (0001) surface. Phys. Rev. B. — 2017. — Vol. 95, is. 20. DOI: 10.1103/PhysRevB.95.205429

Рехвиашвили С.Ш., Мурга З.В. Адсорбция водорода на фрактальной поверхности. Конденсированные среды и межфазные границы. — 2017. — Т. 19, № 4.

Музыченко Д.А., Орешкин А.И., Орешкин С.И. и др. Особенности роста поверхностных структур, вызванных адсорбцией Ge на поверхности Au(lll) // Письма в ЖЭТФ. — 2017. — Т. 106, вып. 4. DOI: 10.7868/ S0370274X17160032.
Published
2018-09-14
How to Cite
Удодов, В., Базуев, В., & Таскин, А. (2018). The Ground States Diagrams for Adsorption on Nanoclusters, Taking into Account the Interaction of not Nearest Neighbor. Izvestiya of Altai State University, (4(102), 46-50. https://doi.org/https://doi.org/10.14258/izvasu(2018)4-08