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金属纳米晶体熔化与过热的等效模型

摘要：从Hill微系统热力学理论出发，根据已建立的金属纳米晶体结合能的等效模型与相应熔化热力学模型，建立了简单、实用的金属纳米晶体熔化与过热的等效模型.模型不仅预测了随表面原子百分数的增大自由表面纳米晶体熔点与熔化嫡的减少及包覆纳米晶体熔点与熔化嫡的增加，还对纳米晶体产生过冷和过热的条件进行了分析.对金属纳米微粒、纳米线及纳米薄膜的熔点、熔化嫡增大或减少的预测值与实验结果相一致.
　　 关键词：金属纳米晶体，熔化，过热
　　
　　 晶体 的 熔 化作为一种常见的固液相变，虽然已经研究了一个多世纪，但其本质机理尚未被完全研究清楚.一百多年来，人们基于不同的理论依据，建立了许多不同的理论模型，其中具有代表性的有Lindemann熔化准则[Ill、
　　 点缺陷熔化判据[21、力学不稳定判据[3]、熔化的两相理论以及位错熔化理论冈等.
　　 对于 纳 米 晶体而言，由于晶体尺寸减小到纳米尺度，不仅引起表(界)面原子数的迅速增加，而且还导致其比表(界)面能迅速增加.而纳米晶体比表(界)面能的迅速增加又直接导致了其不同于宏观块体晶体的特殊熔化现象，如
　　 随尺寸、形状变化纳米晶体熔点的降低与升高[5-18]，以及表面熔化现象的显著发生[19}等.