Двухуровневое молекулярно-статистическое изучение структуры и термодинамических характеристик однородных макроскопических систем и сферических наночастиц

Abstract

В работе используется двухуровневый молекулярно-статистический подход к описанию равновесных свойств однородных и неоднородных систем. Он базируется на совместном ис-пользовании метода коррелятивных функций Боголюбова (ББГКИ), метода условных распреде-лений Ротта и метода термодинамических потенциалов, которые в случае неоднородных систем являются функционалами поля плотности среды. При последовательной реализации двухуровневого подхода получены приближенные аналитические выражения для среднего одночастичного потенциала взаимодействия выделенной молекулы конденсированной среды с остальными молекулами, статистически распределенными по ячейкам, центры которых образуют соответствующую кристаллическую решетку – регулярную для однородных и нерегулярную для неоднородных макроскопических систем и систем из малого числа атомов или молекул (кластеров), представителями которых являются наночастицы. Эти потенциалы используются в качестве удобных аппроксимационных выражений для потенциалов средних сил двухуровневого подхода. В результате рассчитаны одночастичные функции распределения молекул в однородном макроскопическом кристалле с гранецентрированной решеткой и в наночастице из 13 молекул в форме икосаэдра.