Разработка компьютерной программы для расчета структурных и термодинамических характеристик кристаллических наночастиц разных размеров

Abstract

В работе используются статистические уравнения и формулы для неоднородных многокомпонентных молекулярных систем, полученные в рамках двухуровневого статистического метода, который является симбиозом метода коррелятивных функций Боголюбова – Борна – Грина – Кирквуда – Ивона (ББГКИ), метода условных распределений Ротта и метода термодинамических функционалов плотности. На основе общих статистических уравнений и соотношений составлена замкнутая система уравнений, описывающих микро- и макроструктуру, а также термодинамические характеристики кристаллических неоднородных систем, решение которой определяет одночастичные потенциалы средних сил. Эти потенциалы, к которым относятся одиночные наночастицы, либо системы из наночастиц разных размеров являются функционалами искомого поля унарной плотности. В данной работе на основе ранее разработанной методики усреднения потенциала Леннард-Джонса составлена полная система интегральных и алгебраических уравнений, позволяющая статистически рассчитать энтропию, внутреннюю энергию и свободную энергию сферических наночастиц, которые являются функционалами искомого радиального профиля унарной плотности. На ее основе разработана компьютерная программа расчета структурных и термодинамических характеристик кристаллических сферических наночастиц с заданным неоднородным радиальным профилем плотности и проведены расчеты их параметров при заданной температуре.