尺寸依赖的界面能

论文摘要

随着低维材料尺寸的减小,表面体积比急剧增加,界面能对材料性能的影响将显著增加。然而,目前人们对于界面能,尤其是对其尺寸效应的了解还很少。最近,通过修改经典的断键规则,我们建立了一个简单的、无任何可调参数的、可描述元素晶体不同晶面固气界面能的热力学模型,并进而将之拓展来描述液态金属和半导体温度依赖的液气界面能及其自扩散系数。与此同时,结合已有的纳米晶体结合能尺度效应模型,我们还建立了描述固气界面能和液气界面能尺寸依赖性的解析模型。此外,根据Gibbs-Thomson方程以及均匀形核理论,建立了模拟块体材料固液界面能的模型。已有的不同结合键类型的低维材料的实验和其它理论结果证实了这些模型的预测。

论文目录

• 提要
• 第一章 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 纳米材料及其尺寸效应
• 1.3 纳米晶体的界面
• 1.4 本论文研究内容
• 第二章 固气界面能
• 2.1 块体材料的固气界面能
• 2.2 固气界面能的尺寸效应
• 第三章 液气界面能
• 3.1 块体材料的液气界面能及其温度效应
• 3.2 温度依赖的自扩散系数
• 3.3 液气界面能的尺寸效应
• 第四章 固液界面能
• 4.1 引言
• 4.2 模型
• 4.3 结果和讨论
• 4.4 小结
• 第五章 主要结论
• 参考文献
• 攻博期间发表的学术论文
• 攻博期间参加的科研项目及获得的荣誉
• 1. 参加的科研项目
• 2. 获得的荣誉
• 致谢
• 摘要
• Abstract