Competition of close-packed structures in large substrate-free Ar–Kr clusters according to electron diffraction data

Анотація

Проведено кількісний фазовий аналіз вільних від підкладки однокомпонентних та бінарних кластерів системи Ar–Kr, які отримані шляхом адіабатичного розширення газу у вакуум через надзвукове сопло. Досліджування проводилися in situ методом трансмісійної електронографії на кластерах з середнім розміром від 2·10³ до 1·10⁵ атoм/кластер та у всьому діапазоні концентрацій компонентів. Виявлено незалежність від компонентного складу кластерів їхнього порогового розміру, відповідного початку утворення ГЩП фази. Встановлено, що кластерам розміром вище порогового притаманна двофазна ГЦК–ГЩП структура з однаковою концентрацією компонентів у фазах. Показано, що частка гексагональної фази збільшується з розмірами агрегацій і залежить від вмісту компонентів, набуваючи максимальних значень у кластерах з еквімолярним складом. Наведено аргументи на користь формування у надзвуковому струмені двофазних кластерів, а не окремих однофазних ГЦК та ГЩП агрегацій. Отримані результати добре узгоджуються з запропонованим раніше термічно активаційним дифузійним механізмом зародження та зростання ГЩП фази в кластерах інертних газів.