Сембиева Н.О., Куракбаев Д.С.

Южно-Казахстанский государственный университет им. М.Ауезова , Шымкент

Создание БАЗЫ ДАННЫХ оБ атомарной структуре кристалЛической решетки наночастиц в программной среде Borland Delphi

База данных об атомарной структуре наночастиц создана в программной среде Borland Delphi [1]. Объемные свойства материалов, используемых для создания таких структур, обычно изменяются при уменьшении их размеров до нанометровых масштабов. В данной работе приведены представления об этих объемных свойствах.

Система состоит из отдельных блоков, каждый из которых выполняет определенную задачу и может рассматриваться как отдельная программа с определенной функциональностью.

В главной форме программы помещается меню, чтобы выбрать необходимую программу, надо щелкнуть по ней.

Главное меню состоит из подменю – свойства, нано, справка и выход (Рис.1);

Они выполняют следующие команды:

1. Свойства: дается информация о 2-х мерной и 3-х мерной решетках Бравэ;

2. в подменю Нано приведены краткое понятие о нанотехнологии, и понятие о ее атомарной структуре;

3. в Справке приведена инструкция по применению данной программы, и краткие сведения об авторах.

Рисунок 1. Главное Меню

В меню команды 2-х мерные решетки Бравэ, выбрав нужную решетку можно увидеть свойство данной решетки и краткое описание о данной решетке

Рисунок 2. 3-х мерная гранецентрированная кубическая решетка Бравэ

Рисунок 3. Исходные данные файлов термодинамики

В меню команды 3-х мерные решетки Бравэ, выбрав название решетки и щелкнув по ней можно увидеть сруктуру, а также найти краткое описание по данному типу решетки (Рис.2). При выборе гранецентрированной кубической решетки можно вычислить общее количество атомов и количество атомов на поверхности для наночастиц металлов или редких газов с гранецентрированной кубической структурой.

Для n слоев количество атомов N в такой гранецентрированной кубической решетке наночастиц определяется по формуле [2]

, (1)

а число атомов на поверхности N_surf - вычисляется по следующей формуле

N_surf = 10n² – 20n + 12. (2)

Для каждого значения n представлено количество атомов на поверхности и количество всех атомов наночастицы, а также диаметр такой наночастицы, выражающийся формулой

(2n-1)d (3)

где d – межцентровое расстояние ближайших соседей и d =а /, а – постоянная решетки.

В данной работе представлены связи между наноструктурами, одни вещества легко разрушаются при малейшем воздействии (например, соль растворяется в воде), так как связи между их атомами очень слабы. Атомы других веществ связаны сильнее, но и они поддаются деформации (например, металлы, которые можно гнуть и ковать); третьи же вещества (алмаз) настолько прочны, что им нипочем ни сверхвысокие температуры, ни давление.

Атомы вступают в химические связи с единственной целью: приобрести устойчивую электронную конфигурацию (полностью заполнить свою внешнюю электронную оболочку).

Используя вышеприведенный программный комплекс задавая количество слоев решетки можно вычислить количество атомов в гранецентрированной кубической решетке, а также ознакомиться с понятием о нанотехнологии и инструкцией по применению данной программы.

На рисунке 3 приведена форма, которая имеет пункты меню «Свойства», «Исходные данные файлов термодинамики», «Файлы данных для скоростей химических реакций», «Реакция» и «Выход». После нажатия на пункт «Исходные данные для файлов термодинамики», можно вывести на экран интерполяционные коэффициенты энтропий и энтальпий индивидуальных веществ отдельно, список индивидуальных веществ и матриц состава, а меню «Файлы данных для скоростей химических реакций», «Реакция» выводит соответствующие данные[3].

Литература

1. Delphi 2007. Алгоритмы и программы. Учимся программировать на Delphi 2007/ Чеснокова О.В. Под общей редакцией Алексеева Е.Р.- М.:НТ Пресс, 2008. – 368с.

2. Пул Ч.– мл., Оунес Ф. Мир материалов и технологий нанотехнологии. – М.: Техносфера, 2006 – 334с.

3. Термодинамические свойства индивидуальных веществ: Справочник./ под ред. В.П.Глушко. – М. ВИНИТИ, 1962.