Моделирование процессов формирования структуры нанокластеров Ag и бинарных соединений Ag-Au, Ag-Cu тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 00.00.00, кандидат наук Рыжкова Дарья Антоновна

• Рыжкова Дарья Антоновна
• кандидат наук
• 2025

Оглавление диссертации кандидат наук Рыжкова Дарья Антоновна

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. ОСОБЕННОСТИ ПРИМЕНЕНИЯ НАНОЧАСТИЦ В РЯДЕ ТЕХНИЧЕСКИХ ПРИЛОЖЕНИЙ

1.1. Использование наночастиц в плазмонике

1.2. Концепция устройства фазоинверсной памяти

1.3. Структурные переходы в нанокластерах

1.4. Постановка задачи исследования

ГЛАВА 2. ИССЛЕДОВАНИЕ ТЕРМИЧЕСКОЙ СТАБИЛЬНОСТИ НАЧАЛЬНОГО СТРОЕНИЯ МАЛЫХ НАНОКЛАСТЕРОВ Ag

2.1. Компьютерная модель

2.2. Анализ термической стабильности Ag нанокластеров

2.2.1. Нанокластеры Ag79, Ag135, Ag201 (ГЦК «магические» числа)

2.2.2. Нанокластеры Ag55, Ag147 (Ш «магические» числа)

2.2.3. Нанокластеры Ag75, Ag101 (БИ «магические» числа)

2.2.4. Нанокластеры Ag89, Ag153 (ГПУ «магические» числа)

2.2.5. Нанокластеры Ag177, Ag120

2.3. Выводы к главе

ГЛАВА 3. ОПРЕДЕЛЕНИЕ РАЗМЕРНОЙ СТАБИЛЬНОСТИ ГЦК ФАЗЫ В НАНОЧАСТИЦАХ СЕРЕБРА

3.1. Анализ экспериментальных результатов по исследованию наночастиц Ag, полученных методом вакуумно-термического испарения

3.2. Исследование размерной границы перехода нанокластеров Ag с начальной аморфной морфологией к ГЦК фазе

3.3. Выводы к главе

ГЛАВА 4. АНАЛИЗ ВОЗМОЖНОСТИ СОЗДАНИИ ЯЧЕЕК ФАЗОИЗМЕНЯЕМОЙ ПАМЯТИ НА ОСНОВЕ НАНОКЛАСТЕРОВ Ag ИЛИ БИНАРНЫХ СПЛАВОВ Ag-Au, Ag-Cu

4.1. Применение наночастиц серебра в качестве ячеек фазоинверсной памяти

4.2. Память на основе изменения фазового состояния наночастиц сплава Ag-Au

4.3. Использование эвтектических эффектов при возможном создании ячеек фазоинверсной памяти на основе нанокластеров Ag-Cu

4.4. Выводы к главе

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

СПИСОК ПУБЛИКАЦИЙ ПО ТЕМЕ ИССЛЕДОВАНИЯ

ПРИЛОЖЕНИЕ А

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Моделирование процессов формирования структуры нанокластеров Ag и бинарных соединений Ag-Au, Ag-Cu»

ВВЕДЕНИЕ

Нанокластеры серебра находят сейчас самое широкое применение в различных технологических сферах, таких как катализ химических реакций, микроэлектроника, плазмоника, фотоэлектрические устройства, оптические антенны, наносканирующие зонды, разнообразные медицинские приложения, биосенсоры и т.д. [1-5]. Это обусловлено как их уникальными физико-химическими свойствами, так и большим разнообразием методик синтеза, которые позволяют получить на-ночастицы, обладающие различной формой и внутренним строением [2,6,7].

При этом в ходе опытов стало понятно, что физико-химические свойства серебряных наночастиц определяются не только их размерами, но и кристаллографической ориентацией граней поверхности [8]. Поверхности с гранями {111}, {100} в серебряных нанокластерах различаются не только плотностью поверхностных атомов, но также их электронной структурой, связью и химической реакционной способностью, что сразу ставит вопрос о формировании в Ag наночастицах устойчивого внутреннего строения требуемого вида [9].

Если рассматривать оптические свойства нанокластеров Ag, то тоже можно увидеть корреляцию между размерами частиц, формой, их структурой и пиковым значением длины волны при поверхностном плазмоном резонансе [10, 11]. Так для ощутимого рассеяния или поглощения света наночастицей необходимо образование сильного диполя, который может быть легко сформирован для высокосиммер-тичных структур (сфер, кубов, октаэдров и т.д.), но невозможен для, например, треугольных пластин, которые обладают слабой способностью к абсорбции света [2].

С точки зрения биомедицинских приложений наночастиц серебра, составляющих около трети от их общего применения, также критическими важным являются форма и внутреннее строение [8]. В частности, было найдено, что реакционная способность и бактерицидная активность будет выше для частиц Ag с преобладающими гранями {111} с более высокой атомной плотностью по сравнению с дру-

гими морфологическими формами [12]. Этот экспериментальный факт ставит вопрос о создании Ag наночастиц со сферическим (квазисферическим), декаэдриче-ским или октоэдрическим строением стабильным в области комнатных температур

[11, 13].

Кроме этого, в ряде практических приложений более целесообразным может оказаться использование биметаллических соединений Ag-Au, Ag-Cu. Корректируя целевой химический состав наносплава можно более точно управлять опто-электронными свойствами, а также добиться улучшения практически важных физико-химических характеристик наночастиц.

Актуальность темы диссертационной работы. Изучение наночастиц серебра и бинарных соединений на его основе (Ag-Cu, Ag-Au) является актуальным, благодаря широкому спектру их практических приложений. С этой точки зрения очень важным представляется определение границ термической и размерной стабильности кристаллического строения и формы наночастиц, т.к. при воздействии высоких температур нестабильные изомеры могут подвергнуться отжигу, что способно критически сказаться на работе высокотемпературных наноустройств, различного вида. Полученные результаты могут быть использованы в процессе физического синтеза наночастиц, а также для разработки основ проектирования нано-электронных объектов нового поколения.

Степень разработанности темы диссертации. Несмотря на то, что проблеме наличия структурных модификаций в нанокластерах серебра посвящено большое количество исследований, в некоторых вопросах до сих пор отсутствует ясность. Существует множество результатов, касающихся термической стабильности наночастиц, наличия изомеров, эволюции морфологии в зависимости от размера, но они порой противоречат друг другу. Поэтому было принято решение провести собственное исследование с учетом уже имеющихся экспериментальных и теоретических данных, при этом сделав акцент на возможных практических приложениях, учитывая особенности функционирования нанообъектов в таких системах.

В качестве метода исследования использовалось компьютерное моделирование. Выбор был обусловлен тем обстоятельством, что при изучении процессов структурообразования наночастиц, размеры которых не превышают нескольких нанометров, экспериментальными методами удается получить, в основном, изображение только конечной стадии эволюции наночастиц. Таких данных может оказаться недостаточно для понимания механизмов формирования различных изомеров и оценки их устойчивости.

Кроме того, данные о форме и внутреннем строении малых металлических частиц, полученные при помощи электронного микроскопа, могут быть искажены в результате физического воздействия на них электронного потока. В этом случае, именно компьютерное моделирование позволяет получить адекватную диффузионную картину перемещения атомов внутри нанокластеров столь малых объемов под действием именно тепловой энергии.

Объект исследования. Объектом исследования являются нанокластеры серебра и бинарные наночастицы Ag-Au и Ag-Cu с различным соотношением компонентов системы размерами до 10.0 нм.

Предмет исследования. Предметом исследования являются структурные свойств нанокластеров Ag, Ag-Au, Ag-Cu.

Цели и задачи диссертационной работы. Целью данной диссертационной работы является определение закономерностей и механизмов структурообразования в нанокластерах серебра и бинарных частицах Ag-Cu, Ag-Au, изучение возможности существования изомеров и границ их устойчивости.

Основные задачи исследования:

1. Исследование структурных превращений в наночастицах Ag, Ag-Cu, Ag-Au, индуцированных термическим воздействием при помощи компьютерного моделирования методом молекулярной динамики с использованием модифицированного потенциала сильной связи, с учетом имеющихся экспериментальных данных.

2. Анализ термической стабильности малых нанокластеров Ag, диаметром до 2.0 нм, при вариации типа их начальной структуры, для выявления границ термической устойчивости различных изомерных модификаций, и анализа влияния типа начальной морфологии на характер структурных преобразований.

3. Исследование размерной границы перехода нанокластеров Ag с начальной аморфной структурой к ГЦК фазе, характерной для объемного серебра. Сравнение данных компьютерного моделирования с экспериментальными результатами по синтезу наночастиц серебра методом вакуумно-термического испарения.

4. Изучение зависимости формирования структурных модификаций Ag нано-кластеров от размера и темпов отвода термической энергии в процессе кристаллизации, а также оценка изменения характера структурообразования наночастиц серебра при добавлении к ним примесных атомов меди или золота.

Научная новизна работы. В работе было произведено систематическое исследование факторов, влияющих на термическую стабильность нанокластеров серебра диаметром до 2.0 нм. Показано, что в этом случае возможна реализация различных изомеров и определены некоторые критерии их устойчивости. Подробно изучено изменение характера термической эволюции наночастиц Ag при вариации их начальной конфигурации. Проведено сравнение с экспериментальными результатами для наночастиц серебра, синтезированных методом вакуумно-термического испарения, и данными компьютерного моделирования по изучению пределов стабильности структурных модификаций нанокластеров серебра схожего диаметра. В ходе исследования размерной границы перехода нанокластеров Ag с начальной аморфной структурой к ГЦК фазе, характерной для объемного серебра, найдены возможные механизмы перегруппировки атомов, которые могли привести к наблюдаемым экспериментальным результатам. Проанализирована зависимость формирования структурных модификаций Ag нанокластеров от размера и темпов тепло-отвода в процессе кристаллизации и дана оценка изменению характера структуро-образования наночастиц при добавлении к ним примесных атомов меди или золота.

Теоретическая и практическая значимость работы. На базе проведенного в диссертационной работе компьютерного моделирования определен ряд факторов,

влияющих на структурные свойства нанокластеров Ag и Ag-Cu, Ag-Au, которые определяют условия создания наночастиц с требуемыми свойствами. Найденные зависимости могут быть использованы в процессах синтеза наночастиц для их дальнейшего встраивания в современные технические устройства и системы, например, накопители информации, плазмонные приложения и т.д.

Методология и методы исследования. Предлагаемый подход к компьютерному моделированию наночастиц Ag и Ag-Cu, Ag-Au заключается в применении метода молекулярной динамики с использованием модифицированного потенциала сильной связи TB-SMA [14].

Потенциалы данной группы прошли подробную экспериментальную проверку, в том числе, путем сравнения ряда параметров точечных дефектов (вакансий, междоузлий и их малых комплексов), температуры плавления, теплоты фазового перехода, теплоемкости, коэффициента теплового расширения, и других термодинамических свойств металлов, а также фононных спектров. При этом характеристики, рассчитанные в [14] имели расхождение не более 3-5% в сравнении с данными реальных экспериментов. Таким образом, был сделан вывод, что потенциал [14] позволяет достаточно хорошо описать физические свойства для широкого круга ГЦК металлов и способен достаточно правильно описать некоторые характерные особенности малых металлических наносистем.

Обоснованность и достоверность полученных в работе результатов обеспечивается корректностью постановки задач исследования, использованием апробированных методов исследования и потенциала межатомного взаимодействия (потенциала сильной связи), тестированной компьютерной программы. Результаты проведенного компьютерного эксперимента и следствия из них согласуются с имеющимися экспериментальными данными по синтезу наночастиц серебра методом вакуумно-термического испарения и результатами работ по компьютерному моделированию других авторов, использующих иные потенциалы межатомного взаимодействия. Результаты исследований были получены в рамках выполнения диссертантом работ по грантам: РФФИ №17-48-190320 «Разработка эксперимен-

тально-теоретических основ производства наночастиц различного строения и химической природы методом синтеза из высокотемпературной газовой среды, анализ их физико-химических свойств» (исполнитель проекта); РФФИ .№18-42-190001 «Оценка применимости малых металлических нанокластеров для записи информации» (исполнитель проекта); РФФИ №19-48-190002 «Оптимизация условий синтеза нанодисперсных порошков различной химической природы, выявление их строения и физико-химических свойств» (исполнитель проекта); РНФ №22-2920018 «Разработка новых технологических принципов создания газовых сенсоров на основе металло-оксидных нанопорошков» (исполнитель проекта); РНФ .№23 -2910011 «Разработка теоретических основ создания ряда технических устройств на основе малых металлических нанокластеров и их соединений» (руководитель проекта) и получили положительную оценку в ходе научной экспертизы.

Личный вклад автора. Все результаты исследований получены и опубликованы при непосредственном участии автора. Автору принадлежит основная роль в выборе теоретических методов исследования, в анализе, интерпретации результатов и формулировке выводов.

Положения, выносимые на защиту:

1. Анализ термической стабильности строения идеальных ГЦК нанокластеров Ag показывает, что исходная ГЦК конфигурация оказывается устойчивой для частиц с числом атомов более 170-180, при уменьшении размера во многих случаях наблюдается формирование икосаэдрической (Ш) и декаэдрической (О^) симмет-рий, часто под влиянием геометрических и электронных «магических» чисел.

2. С использованием данных высокоразрешающей электронной микроскопии были проанализированы исходные и отожженные массивы наночастиц серебра диаметром от 0.8 до 9.4 нм, сформированные вакуумно-термическим испарением. Установлено, что малые Ag наночастицы (О < 3 нм) обладали практически идеальным ГЦК строением, а наночастицы большего диаметра имели преимущественно икосаэдрическую или декаэдрическую огранки. В результате отжига число ГЦК наночастиц значительно уменьшается, а доля наночастиц с икосаэдрической и де-

каэдрической морфологией увеличивается до 70%. Для объяснения данного результата было произведено исследование границ устойчивости структурных модификаций нанокластеров серебра аналогичных диаметров и найдены возможные механизмы атомной перестройки, приведшие к наблюдаемым экспериментальным результатам.

3. Найдено, что добавление атомов золота к Ag наночастицам оказывает дестабилизирующее воздействие на процесс формирования упорядоченного внутреннего строения в нанокластерах Ag-Au. Определены зависимости данных процессов от целевого состава, размера наночастицы и уровня теплового воздействия.

4. Анализ результатов компьютерного моделирования процессов кристаллизации нанокластеров Ag, Ag-Cu и Ag-Au показал, что наиболее оптимальным для использования в качестве ячеек фазоинверсной памяти является бинарное соединение Ag-Au.

Апробация работы. Основные результаты были представлены на конференциях: XXI всероссийском семинаре «Моделирование неравновесных систем» (Красноярск, 5-7 октября 2018 г.); XIV международной научно-технической конференции «Актуальные проблемы электронного приборостроения» (Новосибирск, 2-6 октября 2018 г.); Открытой школе-конференции стран СНГ «Ультрамелкозернистые и наноструктурные материалы» (Уфа, 1-5 октября 2018 г., 3-7 октября 2022 г.); III Международной конференции молодых ученых по современным проблемам материалов и конструкций «Наноматериалы и технологии» (Улан-Удэ, 2—28 августа 2019 г.); XXIV, XXV, XXVI Всероссийские семинары «Моделирование неравновесных, адаптивных и управляемых систем» (Красноярск, 1-3 октября 2021 г., 7-9 октября 2022 г., 6 октября 2023 г.); Международной конференции «Физика и технологии перспективных материалов» (Уфа, 5-8 октября 2021 г., 2-6 октября 2023 г.); XXX, XXXI Всероссийской межвузовской научно-технической конференции с международным участием студентов и аспирантов «Микроэлектроника и информатика» (Москва, 20-21 апреля 2023 г., 25-26 апреля 2024 г.); XIII Международной научной конференции «Химическая термодинамика и кинетика» (Великий Новгород, 15-19 мая 2023 г., Тверь, 13-17 мая 2024 г.).

Основное содержание диссертации представлено в 27 печатных работах, из них 22 статей, входящих в перечень ВАК, индексируемых в наукометрических базах данных Web of Science - 23 и Scopus - 11.

Структура и объем работы. Данная диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, а также списка цитируемой литературы, включающего 198 наименований. Объем работы составляет 133 страница, включая 39 иллюстраций, 1 таблицу и 1 приложение.

Во введении обоснована актуальность работы, сформулирована цель исследования, показаны научная новизна, теоретическая и практическая значимость работы, изложены основные положения, выносимые на защиту.

Первая глава посвящена обзору литературных источников. Рассмотрены области применения нанокластеров серебра. Акцент сделан на различных плазмон-ных приложениях. Показана существенная роль размера и структуры использующихся наночастиц для тонкой настройки пика и формы плазмонного резонанса. Рассмотрена концепция устройств фазоинверсной памяти на основе наночастиц металлов. Определен ряд структурных свойств, которым должны отвечать металлические нанокластеры.

Проанализированы особенности структурных превращений в нанокластерах. Выделены основные структурные типы (кристаллические, некристаллические) и параметры их устойчивости, а также основные виды твердофазных структурных переходов и сложные многоступенчатые переходы, свойственные для частиц достаточно малых размеров.

Во второй главе проведен анализ термической стабильности нанокластеров Ag размерами до 2.0 нм, отвечающими различным «магическим» числам, при условии вариации их начального строения. В ходе анализа зависимостей удельных потенциальных энергий от температуры и мгновенных снимков нанокластеров, показано, что начальное ГЦК строение оказывается стабильным для частиц, размеры которых превышают 170-180 атомов. А для образования устойчивого квазисферического строения с наличием большого количества фасет желательно использовать нанокластеры Ag «магических» Ih размеров.

В третьей главе произведен анализ экспериментальных результатов по исследованию наночастиц Ag, полученные методом вакуумно-термического испарения на поверхности тонкой пленки аморфного углерода. Проведено их сравнение с результатами компьютерного моделирования. Показано, что размерной границе, при которой исследуемые нанокластеры изменяли начальное аморфное строение на структуру свойственную объемному серебру, соответствует диаметр частиц около 8.0-10.0 нм.

В четвертой главе проанализированы результаты по охлаждению нанокла-стеров Ag, Ag-Au и Ag-Cu из жидкой фазы с различными темпами теплоотвода. Было показано, что в случае Ag наночастиц возникают трудности при формировании аморфной фазы. Добавление к серебру примесных атомов золота оказывает дестабилизирующее воздействие на процесс формирования упорядоченного внутреннего строения, и размерная граница стабильного переключения между аморфной и кристаллической фазами смещается до 4.0 нм. Найдено, что для бинарных наночастиц Ag-Cu на основе эвтектического подхода добиться устойчивости аморфного и кристаллического строения при разном темпе отвода термической энергии возможно только в условиях малого легирования атомами меди (до 10%).

В заключении сформулированы основные результаты, полученные в диссертационной работе.

В диссертации принята двойная нумерация рисунков, таблиц и формул. Первая цифра показывает номер главы, вторая - порядковый номер рисунка, формулы, таблицы.

ГЛАВА 1. ОСОБЕННОСТИ ПРИМЕНЕНИЯ НАНОЧАСТИЦ В РЯДЕ ТЕХНИЧЕСКИХ ПРИЛОЖЕНИЙ

1.1. Использование наночастиц в плазмонике

Нанофазная инженерия является одной из динамично развивающихся областей, позволяющих создавать конструкционные и функциональные материалы, обладающие интересными комплексами химических, механических, электрических и оптических свойств [15, 16]. Особое значение в этой сфере уделяется нанокласте-рам благородных металлов, имеющим уникальный набор физико-химических характеристик [17]. Наиболее изученными из них являются нанокластеры серебра и золота [18, 19]. Современные исследования данных наночастиц связаны с разработкой новых методик синтеза и поиском новых технологических приложений, а также с прогнозированием свойств, которые во многом определяются их внутренней структурой и формой [19, 20].

Уже сейчас область применения нанокластеров Ag и Аи весьма обширна. Она включает в себя плазмонику, фотогальванические устройства, нано-зонды, медицинские и биологические сенсоры, электронику, катализ химических реакций, кроме того, эти наночастицы можно использовать при построении двумерных квантовых точек [21, 22]. В дополнение ко всему, диапазон практических приложений наночастиц Ag значительно расширяет их бактерицидная активность [23, 24].

В плазмонике металлические наноструктуры могут служить для преобразования света в локализованные электрические поля (в качестве антенн) или для направления света в нужные места с нанометровой точностью (в виде волноводов) [25, 26]. При этом существенным фактором эффективности является выбор металла. Для поддержания поверхностного плазмонного резонанса в видимой и ближней инфракрасной областях спектра, часто используют наночастицы таких металлов, как: Аи, Си, Li, и А1 [25-29]. Но наиболее привлекательным для большинства современных плазмонных технологий является серебро. Это объясняется сравни-

тельно низкой стоимостью данного металла, а также легкостью синтеза Ag наноструктур необходимых размеров и форм. Так, в настоящее время, удалось добиться достаточно устойчивого производства разнообразных видов наноструктур химическими методами только для Au, Ag и Pd [2,25]. Однако Pd непригоден для использования в плазмонике, а золото на порядок дороже серебра [30].

Улучшенные оптические свойства нанокластеров Ag обусловлены квантовыми эффектами, наблюдение которых возможно, если размеры частиц становятся сравнимы с длиной волны ферми-электронов (~0.5 нм для Ag) - от 1.0 до 2.0 нм [26], когда за счет дискретности электронных энергетических уровней возникает интенсивная флюоресценция [6]. Таким образом, плазмонные приложения можно реализовать благодаря сильному взаимодействию между падающим светом и свободными электронами в наноструктурах. Частицы металла размерами меньше, чем длина волны видимого света, могут усилено поглощать или отражать свет вследствие коллективной осцилляции электронов проводимости, индуцированной падающим светом - явлению поверхностного плаз-монного резонанса [11, 16].

Все множество плазмонных металлических наноструктур может быть разделено на две основные группы в зависимости от того, какой плазмонный эффект они в основном поддерживают: локализованные поверхностные плазмоны (LSP - localized surface plas-mons); и распространяющиеся поверхностные плазмоны (PSP - propagating surface plasmons) - см. рис. 1.1 [25, 32, 33].

В LSP переменное электрическое поле E0, связанное со световой волной, оказывает силовое воздействие на газ отрицательно заряженных электронов в зоне проводимости металла и заставляет их совместно колебаться

Рис. 1.1. Схематичное представление двух типов плазмонных наноструктур: а) плазмонный резонанс, локализованный на поверхности - LPSR; б) плазмонный резонанс, распространяющийся по поверхности - PSR. Ео -напряженность световой волны, к -волновой вектор [25, 33].

[25]. Эти колебания попадают в резонанс при определенной частоте падающего света, т.е. интенсивность колебаний поверхностных электронов резко возрастает. Данное явление называют локализованным поверхностным плазмонным резонансом - LSPR (localized surface plasmon resonance) (рис. 1.1а). Если частота излучения меньше резонансной, то частицы экранируют свет, если выше - то свет практически перестает взаимодействовать с нанообъектами [32]. Такой эффект характерен для отдельных нанокластеров. При этом такие структуры в результате возбуждения светом имеют единое значение напряженности Eo, т.к. их размеры намного меньше длины волны падающего электромагнитного излучения [25].

Теоретическое обоснование данного явления было дано Густавом Ми [2] в форме выражения, которое для сферической частицы записывается как [25]:

C =

^ ovt

14ж2 • R3 -si'2

'ext ^

s

(1.1)

{ег + 2^0)

где С- экстинкция; Я - радиус наночастицы; X - длина волны падающего света; б0 - диэлектрическая постоянная окружающей среды; и бг - мнимая и реальная компоненты постоянной диэлектрической проницаемости металла.

В свою очередь, PSP поддерживается наноструктурами, имеющими, как минимум, одну размерность, сопоставимую с длиной волны возбуждения, например, в нанопроволоке (рис. 1.1 б) [33]. Распространение плазмонного возбуждения вперед-назад между концами наноструктуры можно описать как резонатор Фабри-

Перо. Тогда условие резонанса примет вид: I — п ■ X , где I - длина нанопровода, п - целое число, X - длина волны РБР [25]. В этом случае также необходимо учитывать отражение, происходящее на концах наноструктуры, т.к. оно может изменить фазу и резонансную длину волны [25]. Таким образом, РБР волнами можно управлять, изменяя геометрические параметры структуры.

Рассмотрим влияние структурного фактора более подробно. Известно, что характер флюоресценции зависит как от размеров нанокластеров, так и от их формы, плотности и расположения на подложке: крупные нанокластеры поглощают и рассеивают свет, а малые - отвечают за нелинейные оптические свойства

[7]. Например, объемное серебро, как правило, не люминесцентно (это обусловлено металлической природой связи атомов, а также тем, что одиночные атомы Ag проявляют лишь слабое, узкополосное излучение на границе ультрафиолетовой и синей частей спектра), а нанокластеры Ag характеризуются широкополосной люминесценцией, охватывающей весь видимый спектральный диапазон [11, 33]. Иначе говоря, контроль строения металлической наноструктуры позволяет управлять длиной волны света, которая рассеивается или поглощается (рис. 1.2) [16, 34].

О-1-1-1-' О1-'-1-1-1 О1-1--1-1

400 500 600 700 800 400 500 МО 700 800 400 500 600 700 800

Длина полны, нм Длина волны, нм Длина полны, нм

Рис. 1.2. Зависимость интенсивности (нормированные единицы) плазмонного спектра кластеров Ag от положения частицы в пространстве и ее внешнего вида: а) сферическая; б) эллиптическая; в) двойная сферическая частица [25, 34].

Хорошо известно, что металлические нанокластеры могут обладать как кристаллической, так и некристаллической морфологией. Последняя характерна для малых частиц, например, нанокластеры благородных и переходных металлов часто приобретают форму икосаэдров (Ш) или декаэдров фИ) [16, 18, 26, 35, 36]. Также сообщается о разработке слоистых и плоских наночастиц, в которых, благодаря взаимодействию с локализованными поверхностными плазмонами (на основе зависимости полосы поглощения от спектра падающей электромагнитной волны), можно изменять показатель преломления, что делает их привлекательными для сенсорных приложений [19, 37-40].

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Рыжкова Дарья Антоновна, 2025 год

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Chen, D. Synthesis and electrical properties of uniform silver nanoparticles for electronic applications / D. Chen, X. Qiao, X. Qiu, J. Chen // Journal of Materials Science.

- 2009. - V. 44. - P. 1076-1081.

2. Rycenga, M. Controlling the synthesis and assembly of silver nanostructures for plasmonic applications / M. Rycenga, C. M. Cobley, J. Zeng, W. Li, et al. // Chemical Reviews. - 2011. - V. 111(6). - P. 3669-3712.

3. Dakal, T. C. Mechanistic basis of antimicrobial actions of silver nanoparticles / T. C. Dakal, A. Kumar, R. S. Majumdar, V. Yadav // Frontiers in Microbiology. - 2016.

- V. 7. - Art. No.1831. - 17 p.

4. Burdusel, A.-C. Biomedical applications of silver nanoparticles: An up-to-date overview / A.-C. Burdusel, O. Gherasim, A. M. Grumezescu, L. Mogoanta, A. Ficai, et al. // Nanomaterials. - 2018. - V. 8. - Art. No.681. - 25 p.

5. Ghiuta, I. Silver nanoparticles for delivery purposes / I. Ghiuta, D. Cristea // Nanoengineered biomaterials for advanced drug delivery. - 2020. - P. 347-371.

6. Hua, D. A mini review on controlling the size of Ag nanoclusters by changing the stabilizer to Ag ratio and by changing DNA sequence / D. Hua, Y. Hongtao // Advances in Natural Sciences Nanoscience and Nanotechnology. - 2015. - V. 8. - P. 1-9.

7. Kuznetsov, A. S. Effect of heat-treatment on luminescence and structure of Ag nanoclusters doped oxyfluoride glasses and implication for fiber drawing / A. S. Kuznetsov, N. T. Cuong, V. K. Tikhomirov, M. Jivanescu, A. Stesmans, et al. // Optical Materials. - 2012. - V. 34. - P. 616-621.

8. Misirli, G. M. A review on nanostructured silver as a basic ingredient in medicine: physicochemical parameters and characterization / G. M. Misirli, K. Sridharan, S. M. P. Abrantes // Beilstein Journal of Nanotechnology. - 2021. - V. 12. - P. 440-461.

9. Рыжкова, Д. А. Анализ процессов термической перестройки строения на-нокластеров Ag75 и Ag101 / Д. А. Рыжкова, С. Л. Гафнер, Ю. Я. Гафнер // Расплавы.

- 2022. - № 5. - С. 521-536.

10. Padmos, J. D. Structure of tiopronin-protected silver nanoclusters in a one-dimensional assembly / J. D. Padmos, R. T. M. Boudreau, D. F. Weaver, P. Zhang // The Journal of Physical Chemistry C. - 2015. - V. 119. - I. 43. - P. 24627-24635.

11. Рыжкова, Д. А. Влияние "магических" ГЦК чисел на стабильность строения малых нанокластеров серебра / Д. А. Рыжкова, С. Л. Гафнер, Ю. Я. Гафнер // Письма в Журнал экспериментальной и теоретической физики. - 2021. - Т. 113. -№ 9-10(5). - С. 669-677.

12. Filipczak, P. Spontaneous versus stimulated surface-enhanced raman scattering of liquid water / P. Filipczak, M. Pastorczak, T. Karda's, M. Nejbauer, C. Radzewicz, et al. // The Journal of Physical Chemistry C. - 2021. - V. 125. - I. 3. - P. 1999-2004.

13. Рыжкова, Д. А. Оценка влияния икосаэдрических "магических" чисел на термическую стабильность малых нанокластеров серебра / Д. А. Рыжкова, С. Л. Гафнер, Ю. Я. Гафнер // Физика твердого тела. - 2022. - №3. - С. 313-318.

14. Rapallo, A. Global optimization of bimetallic cluster structures. I. Size-mismatched Ag-Cu, Ag-Ni, and Au-Cu systems / A. Rapallo, G. Rossi, R. Ferrando, A. For-tunelli, B. C. Curley, et.al. // The Journal of Chemical Physics. - 2005. - V. 122. - I. 19.

- Art.№ 194308. - 13 p

15. Mirguet, C. Origin of the self-organisation of Cu°/Ag° nanoparticles in ancient lustre pottery. A TEM study / C. Mirguet, P. Fredrickx, P. Sciau, P. Colombian // Phase Transitions. - 2008. - V. 81. - P. 253-266.

16. Редель, Л. В. Стабильность строения малых ГЦК - магических кластеров серебра, применяемых в плазмонике / Л. В. Редель, Ю. Я. Гафнер, С. Л. Гафнер // Физико-химические аспекты изучения кластеров, наноструктур и наноматериалов.

- 2018. - № 10. - С. 542-549.

17. Wilcoxon, J. P. Synthesis, structure and properties of metal nanoclusters / J. P. Wilcoxon, B. L. Abrams // Chemical Society Reviews. - 2006. - V. 35. - P. 1162-1194.

18. Aikens, C. M. Electronic structure of ligand-passivated gold and silver nanoclusters / C. M. Aikens // The Journal of Physical Chemistry Letters. - 2011. - V. 2.

- P. 99-104.

19. Horta-Fraijo, P. Ultra-small Ag clusters in zeolite A4: antibacterial and ther-mochromic applications / P. Horta-Fraijo, M. Cortez-Valadez, R. B. Hurtado, R. Vargas-Ortiz, A. A. Perez-Rodriguez, et al. // Physica E: Low-dimensional Systems and Nanostructures. - 2018. - V. 97. - P. 111-119.

20. Guo, C. Fluorescent Ag clusters via a protein-directed approach as a Hg(II) ion sensor / C. Guo, J. Irudayaraj // Analytical Chemistry. - 2011. - V. 83. - P. 2883-2889.

21. Park, H. Categorization of quantum dots, clusters, nanoclusters, and nanodots / H. Park, D. J. Shin, J. Yu // Journal of Chemical Education. - 2021. - V. 98. - I. 3. - P. 703-709.

22. Bhandari, S. Two-dimensional gold quantum dots with tunable bandgaps / S. Bhandari, B. Hao, K. Waters, C. H. Lee, J.-C. Idrobo, et. al. // ACS Nano. - 2019. - V. 13. - I. 4. - P. 4347-4353.

23. Alkis, S. Dynamics of Ag clusters on complex surfaces: molecular dynamics simulations / S. Alkis, J. L. Krause, J. N. Fry, H.-P. Cheng //Physical Review B. - 2009.

- V. 79. - Art.No. 121402(R). - 4 p.

24. Engemann, D. C. Preformed 2 nm Ag clusters deposited into ionic liquids: stabilization by cation-cluster interaction / D. C. Engemann, S. Roese, H. Hövel // The Journal of Physical Chemistry C. - 2016. - V. 120. - P. 6239-6245.

25. Гафнер, Ю. Я. Анализ процессов структурообразования малых кластеров серебра с целью применения их в плазмонике / Ю. Я. Гафнер, С. Л. Гафнер, Л. В. Редель // Расплавы. - 2019. - № 3. - С. 243-257.

26. Akbarzadeh, H. Molecular dynamics simulations of silver nanocluster supported on carbon nanotube / H. Akbarzadeh, H. Yaghoubi // Journal of Colloid and Interface Science. - 2014. - V. 418. - P. 178-184.

27. Zamboni, F. Long-term plasmonic stability of copper nanoparticles produced by gas-phase aggregation method followed by UV-ozone treatment / F. Zamboni, A. Makareviciute, V. Popok // Applied Nano. - 2022. - V. 3. - I. 2. - P. 102-111.

28. Hong, X. The plasmon excitations in small lithium clusters: A time-dependent density functional theory study / X. Hong, M. Hu, F. Wang // Chemical Physics Letters.

- 2020. - V. 745. - Art.No. 137235. - 5 p.

29. Knight, M. W. Aluminum for Plasmonics / M. W. Knight, N. S. King, L. Liu, H. O. Everit, P. Nordlander, et. al. // ACS Nano. - 2014. - V. 8. - I. 1. - P. 834-840.

30. Гафнер, Ю. Я. Стабильность внутреннего строения наночастиц серебра / Ю. Я. Гафнер, Д. А. Рыжкова, С. Л. Гафнер, А. А. Череповская // Фундаментальные проблемы современного материаловедения. - 2023. - Т. 20. - № 2. - С. 209-219.

31. Рыжкова, Д. А. Роль «магических» ГПУ чисел в устойчивости внутреннего строения нанокластеров Ag89 и Ag153 / Д. А. Рыжкова, С. Л. Гафнер, Ю. Я. Гафнер // Физико-химические аспекты изучения кластеров наноструктур и материалов. - 2021. - № 13 - С. 593-603.

32. Низамов, Т. Р. Синтез и химическое модифицирование поверхности анизотропных наночастиц серебра: диссертация на соискание ученой степени кандидата химических наук: 02.00.04 / Низамов Тимур Радикович. - М., 2014. - 153 с.

33. Velazquez, J. J. Energy level diagram and kinetics of luminescence of Ag nanoclusters dispersed in a glass host / J. J. Velazquez, V. K. Tikhomirov, L. F. Chibotaru, N. T. Cuong, A. S. Kuznetsov, et. al. // Optics Express. - 2012. - V. 20. - P. 1358213591.

34. Tamaru, H. Resonant light scattering from individual Ag nanoparticles and particle pairs / H. Tamaru, H. Kuwata, H.T. Miyazaki, K. Miyano // Applied Physics Letters. - 2002. - V. 80. - P. 1826-1828.

35. Baletto, F. Crossover among structural motifs in transition and noble-metal clusters / F. Baletto, R. Ferrando, A. Fortunelli, F. Montalenti, C. Mottet // Journal of Chemical Physics. - 2002. - V. 116. - P. 3856-3863.

36. Pietrobon, B. Photochemical synthesis of monodisperse size-controlled silver decahedral nanoparticles and their remarkable optical properties / B. Pietrobon, V. Kitaev // Chemistry of Materials. - 2008. - V. 20. - P. 5186-5190.

37. Rang, M. Optical near field mapping of plasmonic nanoprisms / M. Rang, A. C. Jones, F. Zhou, Z. Y. Li, B. J. Wiley, et. al. // Nano Letters. - 2008. - V. 8. - P. 33573363.

38. Xiong, Y. Synthesis of silver nanoplates at high yields by slowing down the polyol reduction of silver nitrate with polyacrylamide / Y. Xiong, A. R. Siekkinen, J.

Wang, Y. Yin, M. J. Kim, et. al. // Journal of Materials Chemistry. - 2007. - V. 17. - P. 2600-2602.

39. Chen, S. Synthesis and characterization of truncated triangular silver nanoplates / S. Chen, D. L. Carroll // Nano Letters. - 2002. - V. 2. - P. 1003-1007.

40. Nelayah, J. Mapping surface plasmons on a single metallic nanoparticle / J. Nelayah, M. Kociak, O. Stephan, F. J. Garcia de Abajo, M. Tence, et. al. // Nature Physics. - 2007. - V. 3. - P. 348-353.

41. Koh, A. L. Electron energy-loss spectroscopy (EELS) of surface plasmons in single silver nanoparticles and dimers: influence of beam damage and mapping of dark modes / A. L. Koh, K. Bao, I. Khan, W. E. Smith, G. Kothleitner, et. al. // ACS Nano. -2009. - V. 3. - P. 3015-3022.

42. Zeng, J. Controlling the shapes of silver nanocrystals with different capping agents / J. Zeng, Y. Zheng, M. Rycenga, J. Tao, Z.-Y. Li, et. al. // Journal of the American Chemical Society. - 2010. - V. 132. - P. 8552-8553.

43. Cobley, C. M. Controlled etching as a route to high quality silver nanospheres for optical studies / C. M. Cobley, M. Rycenga, F. Zhou, Z. Y. Li, Y. Xia // The Journal of Physical Chemistry C. - 2009. - V. 113. - P. 16975-16982.

44. Li, W. Y. Dimers of silver nanospheres: Facile synthesis and their use as hot spots for surface-enhanced Raman scattering / W. Y. Li, P. H. C. Camargo, X. M. Lu, Y. N. Xia // Nano Letters. - 2009. - V. 9. - P. 485-490.

45. Wiley, B. Polyol synthesis of silver nanoparticles: Use of chloride and oxygen to promote the formation of single-crystal, truncated cubes and tetrahedrons / B. Wiley, T. Herricks, Y. G. Sun, Y. N. Xia // Nano Letters. - 2004. - V. 4. - P. 1733-1739.

46. Sherry, L. Localized surface plasmon resonance spectroscopy of single silver nanocubes / L. Sherry, S.-H. Chang, G. Schatz, R. Van Duyne, B. Wiley, et. al. // Nano Letters. - 2005. - V. 5. - P. 2034-2038.

47. Kim, D.-S. Real-space mapping of the strongly coupled plasmons of nanoparticle dimers / D.-S. Kim, J. Heo, S.-H. Ahn, S. W. Han, W. S. Yun, et. al. // Nano Letters. - 2009. - V. 9. - P. 3619-3625.

48. Zhou, J. Growth of tetrahedral silver nanocrystals in aqueous solution and their SERS enhancement / J. Zhou, J. An, B. Tang, S. Xu, Y. Cao, et. al. // Langmuir. - 2008.

- V. 24. - P. 10407-10413.

49. Habas, S. E. Shaping binary metal nanocrystals through epitaxial seeded growth / S. E. Habas, H. Lee, V. Radmilovic, G. A. Somorjai, P. Yang // Nature Materials. -2007. - V. 6. - P. 692-697.

50. Yang, S.-C. Plasmon hybridization in individual gold nanocrystal dimers: direct observation of bright and dark modes / S.-C. Yang, H. Kobori, C.-L. He, M.-H. Lin, H.Y. Chen, et. al. // Nano Letters. - 2010. - V. 10. - P. 632-637.

51. Tao, A. Tunable plasmonic lattices of silver nanocrystals / A. Tao, P. Sin-sermsuksakul, P. Yang // Nature Nanotechnology. - 2007. - V. 2. - P. 435-440.

52. Wiley, B. Synthesis and optical properties of silver nanobars and nanorice / B. Wiley, Y. Chen, J. McLellan, Y. Xiong, Z.-Y. Li, et. al. // Nano Letters. - 2007. - V. 7.

- P. 1032-1036.

53. Wei, H. Multipolar plasmon resonances in individual Ag nanorice / H. Wei, A. Reyes-Coronado, P. Nordlander, J. Aizpurua, H. Xu // ACS Nano. - 2010. - V. 4. - P. 2649-2654.

54. Wiley, B. J. Maneuvering the surface plasmon resonance of silver nanostruc-tures through shape-controlled synthesis / B. J. Wiley, Y. Xiong, Z.-Y. Li, Y. Yin, Y. Xia // Nano Letters. - 2006. - V. 6. - P. 15666-15675.

55. Zhang, J. Plasmon-mediated synthesis of silver triangular bipyramids / J. Zhang, S. Li, J. Wu, G. Schatz, C. Mirkin // Angewandte Chemie. - 2009. - V. 48. - P. 7787-7791.

56. Pyayt, A. L. Integration of photonic and silver nanowire plasmonic waveguides / A. L. Pyayt, B. Wiley, Y. Xia, A. Chen, L. Dalton // Nature Nanotechnology. - 2008. -V. 3. - P. 660-665.

57. Yoon, I. Single nanowire on a film as an efficient SERS-active platform / I. Yoon, T. Kang, W. Choi, J. Kim, Y. Yoo, et. al. // Journal of the American Chemical Society. - 2009. - V. 131. - P. 758-762.

58. Jones, A. C. Mid-IR plasmonics: near-field imaging of coherent plasmon modes of silver nanowires / A. C. Jones, R. L. Olmon, S. E. Skrabalak, B. J. Wiley, Y. N. Xia, et. al. // Nano Letters. - 2009. - V. 9. - P. 2553-2558.

59. Fang, Y. Branched silver nanowires as controllable plasmon routers / Y. Fang, Z. Li, Y. Huang, S. Zhang, P. Nordlander, et. al. // Nano Letters. - 2010. - V. 10. - P. 1950-1954.

60. Mulvihill, M. J. Anisotropic etching of silver nanoparticles for plasmonic structures capable of single-particle SERS / M. J. Mulvihill, X. Y. Ling, J. Henzie, P. Yang // Journal of the American Chemical Society. - 2010. - V. 132. - P. 268-274.

61. Burda, C. Chemistry and properties of nanocrystals of different shapes / C. Burda, X. Chen, R. Narayanan, M. A. El-Sayed // Chemical Reviews. - 2005. - V. 105.

- P.1025-1102.

62. Wang, Q. Z. Preparation and blood coagulation evaluation of chitosan microspheres / Q. Z. Wang, X. G. Chen, Z. X. Li, S. Wang, C. S. Liu, et. al. // Journal of Materials Science: Materials in Medicine. - 2008. - V. 19. - P. 1371-1377.

63. Рыжкова, Д. А. К вопросу стабилизации икосаэдрического строения малых нанокластеров серебра в ходе термического воздействия / Д. А. Рыжкова, С. Л. Гафнер, Ю. Я. Гафнер // Физика металлов и металловедение. - 2022. - Т. 123. - № 6. - С. 604-613.

64. Hoon Seo, T. Graphene-silver nanowire hybrid structure as a transparent and current spreading electrode in ultraviolet light emitting diodes / T. Hoon Seo, B. Kyoung Kim, G. Shin, C. Lee, M. Jong Kim, et. al. // Applied Physics Letters. - 2013. - V. 103.

- Art.No. 051105. - 5 p.

65. Shin, J. B. Efficient green organic light-emitting diodes by plasmonic silver nanoparticles / J. B. Shin, S.-W. Baek, S. M. Lee, M. Kim, J.-Y. Lee, et. al. // IEEE Photonics Technology Letters. - 2016. - V. 28. - P. 371-374.

66. Choi, J. Light extraction enhancement in flexible organic light-emitting diodes by a light-scattering layer of dewetted Ag nanoparticles at low temperatures / J. Choi, S. Kim, C. H. Park, J. H. Kwack, C. H. Park, et. al. // ACS Applied Materials and Interfaces.

- 2018. - V. 10. - P. 32373-32379.

67. Jung, M. Enhancement of hole injection and electroluminescence by ordered Ag nanodot array on indium tin oxide anode in organic light emitting diode / M. Jung, D. Mo Yoon, M. Kim, C. Kim, T. Lee, et. al. // Applied Physics Letters. - 2014. - V. 105. -Art. No. 013306. - 5 p.

68. Jayabharathi, J. Hybrid organic-inorganic light emitting diodes: effect of Ag-doped ZnO / J. Jayabharathi, A. Prabhakaran, V. Thanikachalam, M. J. Sundharesan // Photochemistry and Photobiology A. - 2016. - V. 325. - P. 88-96.

69. He, X. Localized surface plasmon-enhanced electroluminescence in OLEDs by self-assembly Ag nanoparticle film / X. He, W. Wang, S. Li, Q. Wang, W. Zheng, et. al. // Nanoscale Research Letters. - 2015. - V. 10. - Art. No. 468. - 6 p.

70. Munkhbat, B. Performance boost of organic light-emitting diodes with plas-monic nanostars / B. Munkhbat, H. Pöhl, P. Denk, T. A. Klar, M. C. Scharber, et. al. // Advanced Optical Materials. - 2016. - V. 4. - P. 772-781.

71. Ranishenka, B. V. Modification of a SERS-active Ag surface to promote adsorption of charged analytes: effect of Cu2+ ions / B. V. Ranishenka, A. Yu. Panarin, I. A. Chelnokova, S. N. Terekhov, P. Mojzes, et. al. // Beilstein Journal of Nanotechnology. -2021. - V. 12. - I. 12. - P. 902-912.

72. Gromov, D. G. Optimization of nanostructures based on Au, Ag, Au-Ag nano-particles formed by thermal evaporation in vacuum for SERS applications / D. G. Gromov, S. V. Dubkov, A. I. Savitskiy, Y. P. Shaman, A. A. Polokhin, et. al. // Applied Surface Science. -2019. - V. 489. - P. 701-707.

73. Громов, Д. Г. Оптическая спектроскопия массивов биметаллических на-ночастиц Ag-Au, полученных методом вакуум-термического испарения / Д. Г. Громов, И. В. Мельников, А. И. Савицкий, А. Ю. Трифонов, Е. Н. Редичев, В. А. Астапенко // Письма в ЖТФ. - 2017. - Т. 43. - Вып. 5. - С. 3-9.

74. Dubkov, S. V.SERS in red spectrum region through array of Ag-Cu composite nanoparticles formed by vacuum-thermal evaporation / S. V. Dubkov, A. I. Savitskiy, A. Yu. Trifonov, G. S. Yeritsyan, Yu. P. Shaman, et.al. // Optical Materials: X. - 2020. — V. 7. - Art.No. 100055. - 16 p.

75. Satya Bharati, M. S. Explosives sensing using Ag-Cu alloy nanoparticles synthesized by femtosecond laser ablation and irradiation / M. S. Satya Bharati, B. Chandu, S. V. Rao // RSC Advances. - 2019. - V. 9. - P. 1517-1525.

76. Гафнер, С. Л. К вопросу применения нанокластеров Ag-Cu в плазмонике / С. Л. Гафнер // Физико-химические аспекты изучения кластеров, наноструктур и наноматериалов. - 2023. - № 15. - С. 367-376.

77. Рыжкова, Д. А. Использование эвтектических эффектов при возможном создании ячеек фазоизменяемой памяти на основе нанокластеров Ag-Cu / Д. А. Рыжкова, С. Л. Гафнер, Ю. Я. Гафнер // Физика металлов и металловедение. - 2023.

- Т. 124. - № 10. - С. 988-996.

78. Banerjee, W. Challenges and applications of emerging nonvolatile memory devices / W. Banerjee // Electronics. - 2020. - V. 9. - Art.No. 1029. - 24 p.

79. Chen, A. A review of emerging non-volatile memory (NVM) technologies and applications / A. Chen // Solid-State Electronics. - 2016. - V. 125. - P. 25-38.

80. Башкова, Д. А. Анализ возможного использования нанокластеров Ag при процессах записи информации в устройствах PCM-памяти / Д. А. Башкова, Ю. Я. Гафнер // Актуальные проблемы электронного приборостроения АПЭП - 2018 : Труды XIV Международной научно-технической конференции: в 8 томах, Новосибирск, 02-06 октября 2018 года. Том 2. - Новосибирск: Новосибирский государственный технический университет, 2018. - С. 59-62.

81. Le Gallo, M. An overview of phase-change memory device physics / M. Gallo,

A. Sebastian // Journal of Physics D: Applied Physics. - 2020. - V. 53. - Art. No. 213002.

- 27 p.

82. Gleixner, B. Data retention characterization of phase-change memory arrays /

B. Gleixner, A. Pirovano, J. Sarkar, F. Ottogalli, E. Tortorelli, et. al. // IEEE International Reliability Physics Symposium Proceedings. - 2007. - P. 542-546.

83. Loke, D. Breaking the speed limits of phase-change memory / D. Loke, T. H. Lee, W. J. Wang, L. P. Shi, R. Zhao, et. al. // Science. - 2012. - V. 336. - I. 6088. - P. 1566-1569.

84. Chen, C-F. Endurance improvement of Ge2Sb2Te5-based phase change memory / C-F. Chen, A. Schrott, M. H. Lee, S. Raoux, Y. H. Shih, et al. // 2009 IEEE International Memory Workshop, Monterey, 10-14 May 2009. - New Jersey: Institute of Electrical and Electronics Engineers, 2009. - 2 p.

85. Валентинова М. Полупроводниковая энергонезависимая память. На перепутье // Электроника: Наука, Технология, Бизнес. - 2003. - №5. - С. 10-15.

86. Papandreou, N. Drift-tolerant multilevel phase-change memory / Papandreou,

H. Pozidis, T. Mittelholzer, et al. // 3rd IEEE International Memory Workshop (IMW), Monterey, 22-25 May 2011. - New Jersey: Institute of Electrical and Electronics Engineers, 2011. - 4 p.

87. Sebastian, A. Computational phase-change memory: beyond von Neumann computing / A. Sebastian, M. Le Gallo, E. Eleftheriou // Journal of Physics D: Applied Physics. - 2019. - V. 52. - I. 44. - Art.No. 443002. - 27 p.

88. Рыжкова, Д.А. Ячейки фазоинверсной памяти на основе бинарных нано-частиц Ag-Au / Д.А. Рыжкова, А.А. Череповская, М.Н. Наразин // Моделирование неравновесных, адаптивных и управляемых систем: материалы 26 Всероссийского семинара, Моделирование неравновесных, адаптивных и управляемых систем: материалы 26 Всероссийского семинара, 6 октября 2023 года; Институт вычислительного моделирования СО РАН. - Красноярск, 2023. - С.93-99.

89. Коломиец, Б. Т. Вольтамперная характеристика точечного контакта со стеклообразными полупроводниками / Б. Т. Коломиец, Э. А. Лебедев // Радиотехника и электроника. - 1963. - Т.8. - С.2097-2098.

90. Ovshinsky, S. R. Reversible electrical switching phenomena in disordered structures / S. R. Ovshinsky // Physical Review Letters. - 1968. - V. 21. - P. 1450-1453.

91. Neale, R. G. The application of amorphous materials to computer memories / R. G. Neale, J. A. Aseltine // IEEE Transactions on Electron Devices. - 1973. - V. 20(2). - P. 195-205.

92. Choi, Y. A 20nm 1.8 V 8Gb PRAM with 40MB/s program bandwidth / Y. Choi,

I. Song, M.-H. Park, H. Chung, S. Chang, et. al. // IEEE International Solid-State Circuits Conference. - 2012. - P. 46-48.

93. Si, M. Overview and outlook of emerging non-volatile memories / M. Si, H.-Y. Cheng, T. Ando, G. Hu, P. D. Ye // MRS Bulletin. - 2021. - V. 46. - P. 946-952.

94. Lotnyk, A. Phase change thin films for non-volatile memory applications / A. Lotnyk, M. Behrens, B. Rauschenbach // Nanoscale Advances. - 2019. - V. 1. - P. 38363857.

95. Vassalini, I. Stimuli-responsive phase change materials: optical and optoelectronic applications / I. Vassalini, I. Alessandri, D. de Ceglia // Materials. - 2021. - V. 14.

- Art.No. 3396. - 36 p.

96. Martinez, J. C. The origin of optical contrast in Sb2Te3-based phase-change materials / J. C. Martinez, L. Lu, J. Ning, W. Dong, T. Cao, R. E. Simpson // Physica Status Solidi (B): Basic Research. - 2020. - V. 257. - Art.No. 1900289. - 8 p.

97. Ríos, C. Color depth modulation and resolution in phase-change material nano-displays / C. Ríos, P. Hosseini, R. A. Taylor, H. Bhaskaran // Advanced Materials. - 2016.

- V. 28. - P. 4720-4726.

98. Kim, Y. T. Phase transformation mechanism of In-Sb-Te through the boundary reaction between InSb and InTe / Y. T. Kim, E. T. Kim, C. S. Kim, J. Y. Lee // Physica Status Solidi: Rapid Research Letetrs. - 2011. - V. 5. - P. 98-100.

99. Simpson, R. E. Toward the ultimate limit of phase change in Ge2Sb2Te5 / R. E. Simpson, M. Krbal, P. Fons, A. V. Kolobov, J. Tominaga,et. al. // Nano Letters. - 2010.

- V. 10. - I. 2. - P. 414-419.

100. Raoux, S. Crystallization properties of ultrathin phase change films / S. Raoux, J. L. Jordansweet, A. J. Kellock // Journal of Applied Physics. - 2008. - V. 103. - Art.No. 114310. - 7 p.

101. Zhang, W. Unveiling the structural origin to control resistance drift in phase-change memory materials / W. Zhang, E. Ma // Materials Today. - 2020. - V. 41. - P. 156-176.

102. Koelmans, W. Projected phase-change memory devices / W. Koelmans, A. Sebastian, V. P. Jonnalagadda, D. Krebs, et. al. // Nature Communications. - 2015. - V. 6. - Art.No. 8181. - 7 p.

103. Kim, S. A phase change memory cell with metal nitride liner as a resistance stabilizer to reduce read current noise for MLC optimization / S. Kim, N. Sosa, M. Bright-Sky, D. Mori, W. Kim // IEEE Transactions on Electron Devices. - 2016. - V. 63. - P. 3922-3927.

104. Luckas, J. Stoichiometry dependence of resistance drift phenomena in amorphous GeSnTe phase-change alloys / J. Luckas, A. Piarristeguy, G. Bruns, P. Jost, S. Grothe, et. al. // Journal of Applied Physics. - V. 113. - I. 2. - Art.No. 023704. - 7 p.

105. Padilla, A. Voltage polarity effects in Ge2Sb2Te5-based phase change memory devices / A. Padilla, G. W. Burr, C. T. Rettner, T. Topuria, P. M. Rice, et. al. // Journal of Applied Physics. - 2011. - V. 110. - I. 5. - Art.No. 054501. - 12 p.

106. Ding, K. Phase-change heterostructure enables ultralow noise and drift for memory operation / K. Ding, J. Wang, Y. Zhou, H. Tian, L. Lu, et.al. // Science. - 2019. - V. 366. - I. 6462. - P. 210-215.

107. Salinga, M. Monatomic phase change memory / M. Salinga, B. Kersting, I. Ronneberger, V. P. Jonnalagadda, X. T. Vu, et. al. // Nature Materials. - 2018. - V. 17. -I. 8. - P. 681-685.

108. Fangying, J. Monatomic 2D phase-change memory for precise neuromorphic computing / J. Fangying, C. Bin, D. Keyuan, L. Kunlong, W. Lei, et. al. // Applied Materials Today. - 2020. - V. 20. - Art.No. 100641. - 6 p.

109. Илюшин, В. А. Наноматериалы : учебное пособие / В. А. Илюшин ; Новосибирский государственный технический университет. - Новосибирск : Новосибирский государственный технический университет, 2019. - 114 с. : ил., табл.

110. Гафнер, Ю. Я. Наноструктуры как материал для фазо-инверсной памяти / Ю. Я. Гафнер, С. Л. Гафнер, Л. В. Редель // Физико-химические аспекты изучения кластеров, наноструктур и наноматериалов. - 2018. - № 10. - С. 210-218.

111. Liu, Z. Applications of phase change materials in electrical regime from conventional storage memory to novel neuromorphic computing / Z. Liu, L. Wang // IEEE Access. - 2020. - V. 8. - P. 76471-76499.

112. Burr, G. W. Phase change memory technology / G. W. Burr, M. J. Breitwisch, M. Franceschini D. Garetto, K. Gopalakrishnan, et al. //Journal of Vacuum Science & Technology B. - 2010. - V. 28. - I. 2. - Р. 223-262.

113. Wang, F. Non-Volatile memory devices based on chalcogenide materials / F. Wang // In book: Flash Memories; ed. by I. Stievano. - Rijeka: InTech, 2011. - Chapter 10. - Р. 197-210.

114. Pirovano, A. Scaling analysis of phase-change memory technology/ A. Piro-vano, A. L. Lacaita, A. Benvenuti, et. al. // IEEE International Electron Devices Meeting 2003, 8-10 December 2003, Washington: proceedings. - IEEE Press, 2003. - Р. 29.6.129.6.4.

115. Редель, Л. В. Анализ процессов формирования структурных модификаций нанокластеров никеля : специальность 05.13.01 "Системный анализ, управление и обработка информации (по отраслям)" : автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук / Редель Лариса Витальевна. - Красноярск, 2007. - 19 с.

116. Храповицкая, Ю. В. Перспективные структуры с эффектом памяти, созданные на основе неорганических материалов / Ю. В. Храповицкая, Н. Е. Маслова, М. Л. Занавескин // Наука и образование: научное издание МГТУ им. Н.Э. Баумана. - 2013. - № 12. - С. 329-366.

117. Xu, Z. The improvement of nitrogen doped Ge2Sb2Te5 on the phase change memory resistance distributions / Z. Xu, B. Liu, Y. F. Chen, Z. H. Zhang, D. Gao // SolidState Electronics. - 2016. - V. 116. - Р. 119-123.

118. Гафнер, Ю. Я. Влияние разупорядоченности на структуру малых кластеров алюминия в процессе термической обработки / Ю. Я. Гафнер, В. С. Байдышев, С. Л. Гафнер // Физика твердого тела. - 2015. - Т. 57, № 1. - С. 176-184.

119. Замулин, И. С. Моделирование термодинамических и структурных свойств нанокластеров Pt и Pd : специальность 01.04.07 "Физика конденсированного состояния" : автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук / Замулин Иван Сергеевич. - Барнаул, 2015. - 22 с.

120. Гафнер, С. Л. Моделирование методом молекулярной динамики процессов структурообразования нанокластеров никеля и меди в рамках потенциала сильной связи : специальность 01.04.07 "Физика конденсированного состояния" : диссертация на соискание ученой степени доктора физико-математических наук / Гафнер Светлана Леонидовна. - Барнаул, 2011. - 344 с.

121. Гафнер, Ю. Я. Использование фазовых переходов в нанокластерах № и Си при процессах записи информации / Ю. Я. Гафнер, С. Л. Гафнер // Известия Российской академии наук. Серия физическая. - 2015. - Т. 79. - № 6. - С. 864-866.

122. Гафнер, Ю. Я. Оценка способности создания новых носителей информации на основе нанокластеров № / Ю. Я. Гафнер, С. Л. Гафнер // Физико-химические аспекты изучения кластеров, наноструктур и наноматериалов. - 2012. - № 4. - С. 35-41.

123. Головенько, Ж. В. Закономерности образования структурных модификаций кластеров золота при кристаллизации / Ж. В. Головенько, Ю. Я. Гафнер, С. Л. Гафнер // Фундаментальные проблемы современного материаловедения. - 2012. -Т. 9. - № 2. - С. 162-168.

124. Гафнер, Ю. Я. Формирование структуры нанокластеров золота при процессах кристаллизации / Ю. Я. Гафнер, Ж. В. Головенько, С. Л. Гафнер // Журнал экспериментальной и теоретической физики. - 2013. - Т. 143. - № 2. - С. 288-305.

125. Головенько, Ж. В. Особенности формирования структуры в нанокласте-рах золота / Ж. В. Головенько, Ю. Я. Гафнер, С. Л. Гафнер // Физико-химические аспекты изучения кластеров, наноструктур и наноматериалов. - 2012. - № 4. - С. 50-56.

126. Редель, Л. В. Анализ возможности использования нанокластеров №, Си, Аи, Р и Pd для записи информации / Л. В. Редель, С. Л. Гафнер, Ю. Я. Гафнер, И. С. Замулин, Ж. В. Головенько // Физика твердого тела. - 2017. - Т. 59. - № 2. - С. 399-408.

127. Замулин, И. С. Анализ компьютерного моделирования некоторых физических свойств нанокластеров Pt и Pd с исследованием методом молекулярной динамики / И. С. Замулин, М. Д. Старостенков // Фундаментальные проблемы радиоэлектронного приборостроения. - 2015. - Т. 15. - № 1. - С. 85-87.

128. Замулин, И. С. Исследование термической стабильности в нанокласте-рах некоторых металлах платиновой группы / И. С. Замулин, М. Д. Старостенков // Фундаментальные проблемы радиоэлектронного приборостроения. - 2015. - Т. 15.

- № 1. - С. 110-113.

129. Гафнер, С. Л. Моделирование процессов формирования структуры биметаллических нанокластеров Ag-Au / С. Л. Гафнер, Ю. Я. Гафнер, Л. В. Редель, Ж. В. Головенько // Журнал экспериментальной и теоретической физики. - 2024. -Т. 165, № 4. - С. 516-526.

130. Замулин, И. С. Анализ возможного использования наносплава Pt-Pd для записи информации / И. С. Замулин, С. Л. Гафнер // Фундаментальные проблемы радиоэлектронного приборостроения. - 2016. - Т. 16. - № 1. - С. 87-90.

131. Замулин, И. С. Анализ возможного использования нанокластеров Pt,Pd и их сплавов для записи информации / И. С. Замулин, Л. В. Редель // Физико-химические аспекты изучения кластеров, наноструктур и наноматериалов. - 2016. - № 8. - С. 128-134.

132. Замулин, И. С. Исследование устойчивости строения кластеров Pd-Pt при тепловом воздействии / И. С. Замулин, Ю. Я. Гафнер, С. Л. Гафнер // Расплавы.

- 2017. - № 1. - С. 31-42.

133. Барыбин, А. А. Физико-технологические основы макро-, микро, и нано-электроники : учебное пособие / А. А. Барыбин, В. И. Томилин, В. И. Шаповалов ; под общ.ред. А. А. Барыбина. - Москва : Физматлит, 2011. - 783 с.

134. Мазалова, В. Л. Нанокластеры: рентгеноспектральные исследования и компьютерное моделирование / В. Л. Мазалова, А. Н. Кравцова, А. В. Солдатов. -Москва : Физматлит, 2012. - 184 с. : схем., ил., табл.

135. Baletto, F. Structural properties of nanoclusters: Energetic, thermodynamic, and kinetic effects / F. Baletto, R. Ferrando // Reviews of Modern Physics. - 2005. - V. 77. - I. 1. - P. 371-423.

136. Мазалова, В. Л. Геометрическая и электронная структура нанокластеров некоторых металлов и полупроводниковых наночастиц : специальность 01.04.07 "Физика конденсированного состояния" : диссертация на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук / Мазалова Виктория Леонидовна. -Ростов-на-Дону, 2008. - 162 с.

136. Cleveland, C. L. The energetics and structure of nickel clusters: Size dependence / C. L. Cleveland, U. Landman // The Journal of Chemical Physics. - 1991. - V. 94. - I. 11. - P. 7376-7396.

137. Raoult, B. Comparison between icosahedral, decahedral and crystalline Len-nard-Jones models containing 500 to 6000 atoms / B. Raoult, J. Farges, , M. F. De Fe-raudy, G. Torchet // Philosophical Magazine B. - 1989. - V. 60. - I. 6. - P. 881-906.

138. Martin, T. P. Shells of atoms / T. P. Martin // Physics Reports. - 1996. - V. 273. - I. 4. - P. 199-241.

139. Marks, L. D. Experimental studies of small particle structures / L. D. Marks // Reports on Progress in Physics. - 1994. - V. 57. - I. 6. - P. 603-649.

140. Reinhard, D. Unsupported nanometer-sized copper clusters studied by electron diffraction and molecular dynamics / D. Reinhard, B. D. Hall, P. Berthoud, S. Valkealahti, R. Monot // Physical Review B. - 1998. - V. 58. - P. 4917-4926.

141. Reinhard, D. Size-dependent icosahedral-to-fcc structure change confirmed in unsupported nanometer-sized copper clusters / D. Reinhard, B. D. Hall, P. Berthoud, S. Valkealahti, R. Monot // Physical Review Letters. - 1997. - V. 79. - P. 1459-1462.

142. Ikeshoji, T. Icosahedron-fcc transition size by molecular dynamics simulation of Lennard-Jones clusters at a finite temperature / T. Ikeshoji, G. Torchet, M.-F. de Fe-raudy, K. Koga // Physical Review E. - 2001. - V. 63. - Art.No. 031101. - 8 p.

143. Koga, K. Novel bidecahedral morphology in gold nanoparticles frozen from liquid / K. Koga // Physical Review Letters. - 2006. - V. 96. - Art.No. 115501. - 4 p.

144. Koga, K. Size- and temperature-dependent structural transitions in gold nano-particles / K. Koga, T. Ikeshoji, K. Sugawara // Physical Review Letters. - 2004. - V. 92. - Art.No. 115507. - 4 p.

145. Hansen, P. L. Atom-resolved imaging of dynamic shape changes in supported copper nanocrystals / P. L. Hansen, J. B. Wagner, S. Helveg, J. R. Rostrup-Nielsen, B. S. Clausen, et. al. // Science. - 2002. - V. 295. - P. 2053-2055.

146. Newton, M. A. Dynamic in situ observation of rapid size and shape change of supported Pd nanoparticles during CO/NO cycling / M. A. Newton, C. Belver-Coldeira, A. Martínez-Arias, M. Fernández-García // Nature Materials. - 2007. - V. 6. - P. 528532.

147. Plant, S. R. Size-dependent propagation of Au nanoclusters through few-layer graphene / S. R. Plant, L. Cao, F. Yin, Z. W. Wang, R. E. Palmer // Nanoscale. - 2014. -V. 6. - I. 3. - P. 1258-1263.

148. Pogatscher, S. Solid-solid phase transitions via melting in metals / S. Pogatscher, D. Leutenegger, J. E. K. Schawe, P. J. Uggowitzer, J. F. Ler // Nature Communications. - 2016. - V. 7. - Art.No. 11113. - 6 p.

149. Wang, Z. W. Direct atomic imaging and dynamical fluctuations of the tetra-

hedral Au20 cluster / Z. W. Wang, R. E. Palmer // Nanoscale. - 2012. - V. 4. - I. 16. - P. 4947-4949.

150. Baletto, F. Structural properties of sub-nanometer metallic clusters / F. Baletto // Journal of Physics: Condensed Matter. - 2018. - V. 31. - I. 11. - P. 1-42.

151. Pavan, L. Metallic nanoparticles meet metadynamics / L. Pavan, K. Rossi, F. Baletto // The Journal of Chemical Physics. - 2015. - V. 143. - Art.No. 184304. - 6 p.

152. Cheng, B. Thermally induced solid-solid structural transition of copper nano-particles through direct geometrical conversion / B. Cheng, A. H. W. Ngan // The Journal of Chemical Physics. - 2013. - V. 138. - Art.No. 164314. - 11 p.

153. Rossi, K. The effect of size and composition on structural transitions in monometallic nanoparticles / K. Rossi, L. Pavan, Y. Soon, F. Baletto // The European Physical Journal B. - 2018. - V. 91. - I. 2. - Art.No. 33. - 8 p.

154. Chen, F. Energetic, electronic, and thermal effects on structural properties of Ag-Au nanoalloys / F. Chen, R. L. Johnston // ACS Nano. - 2008. - V. 1. - P. 165-175.

155. Gould, A. Influence of composition and chemical arrangement on the kinetic stability of 147-atom Au-Ag bimetallic nanoclusters / A. Gould, A. J. Logsdail, C. R. A. Catlow // The Journal of Physical Chemistry C. - 2015. - V. 119. - P. 23685-23697.

156. Doye, J. P. K. An order parameter approach to coexistence in atomic clusters / J. P. K. Doye, D. J. Wales // The Journal of Chemical Physics. - 1995. - V. 102. - I. 24.

- P. 9673-9688.

157. Gould, A. L. Controlling structural transitions in AuAg nanoparticles through precise compositional design / A. L. Gould, K. Rossi, C. R. A. Catlow, F. Baletto, A. J. Logsdail // Journal of Physical Chemistry Letters. - 2016. - V. 7. - I. 21. - P. 4414-4419.

158. Soler, J. M. Metallic bonding and cluster structure / J. M. Soler, M. R. Beltrán, K. Michaelian, I. L. Garzón, P. Ordejón, et. al. // Physical Review B. - 2000. - V. 61. -P. 5771-5780.

159. Chiu,Y.-P. Density functional study of surface-supported planar magic Ag nanoclusters / Y.-P. Chiu, Ch.-M. Wei, Ch.-S. Chang // Physical Review B. - 2008. - V. 78. - Art.No. 115402. - 10 p.

160. Liu, D. Surface energy and site dependent cohesive energy of Ag clusters / D. Liu, Z. Wen, Q. Jiang // Current Nanoscience. - 2011. - V. 7. - P. 463-470.

161. Tran, D. T. Truncated-octahedral copper-gold nanoparticles / D. T. Tran, I. P. Jones, R. L. Johnston, J. A. Preece, C. R. van den Brom // Journal of Physics: Conference Series. - 2010. - V. 241. - Art.No. 012086. - 4 p.

162. Alder, B. J. Phase transition for a hard sphere system / B. J. Alder, T. E. Wain-wright // The Journal of Chemical Physics. - 1957. - V. 27. - P. 1208-1209.

163. Remler, D. K. Molecular dynamics without effective potentials via the Car-Parrinello approach / D. K. Remler, P. A. Madden // Molecular Physics. - 1990. - V. 70.

- P. 921-966.

164. Tuckerman, M. E. Integrating the Car-Parrinello equations. II. Multiple time scale techniques / M. E. Tuckerman, M. Parrinello // The Journal of Chemical Physics. -1994. - V. 101. - P. 1316-1329.

165. К. Биндер. Методы Монте-Карло в статистической физике / К. Биндер, Д. Сиперли, Ж.-П. Ансен и др. / Пер. с англ. под ред. В.Н. Новикова. - Мир, М. -1982. - 400 с.

166. Berne, B. J. On the simulation of quantum systems: path integral methods / B. J. Berne, D. Thirumalai // Annual Review of Physical Chemistry. - 1986. - V. 37. - P. 401-424.

167. McCammon, J. A. Protein dynamics / J.A. McCammon // Reports on Progress in Physics. - 1984. - V. 47. - P. 1-46.

168. Samsonov, V. M. Melting temperature and binding energy of metal nanoparticles: size dependences, interrelation between them, and some correlations with structural stability of nanoclusters / V. M. Samsonov, S. A. Vasilyev, K. K. Nebyvalova, V. Talyzin, N. Y. Sdobnyakov, et. al. // Journal of Nanoparticle Research. - 2020. - V. 22. - Art.No. 247. - 15 p.

169. Гафнер, С.Л. Моделирование процессов структурообразования нанокла-стеров меди в рамках потенциала сильной связи / С. Л. Гафнер, Л. В. Редель, Ю. Я. Гафнер // Письма в журнал экспериментальной и теоретической физики. - 2009. -Т. 135. - № 5. - С. 899-916.

170. Гафнер, Ю.Я. Возможные механизмы роста теплоемкости в нанострук-турированных металлах / Ю.Я. Гафнер, С.Л. Гафнер, И.С. Замулин, Л.В. Редель, В.М. Самсонов // Физика твердого тела. - 2013. - Т. 55. - Вып. 10. - С. 2026-2032.

171. Nose, S. A unified formulation of the constant temperature molecular dynamics methods / S. Nose // The Journal of Chemical Physics. - 1984. - V. 81. - P. 511-519.

172. Roese, S. PDMS embedded Ag clusters: coalescence and cluster-matrix interaction / S. Roese, D. Engemann, S. Hoffmann, K. Latussek, C. Sternemann, et. al. // Journal of Physics: Conference Series. - 2016. - V. 712. - Art.No. 012068. - 4 p.

173. Novikov, S. M. Monocrystalline highly stable silver clusters for plasmonic applications / S. M. Novikov, V. N. Popok, A. B. Evlyukhin, M. Hanif, P. Morgen, et. al. // Langmuir. - 2017. - V. 33. - P. 6062-6070.

174. Copp, S. M. Cluster plasmonics: dielectric and shape effects on DNA stabilized silver clusters / S. M. Copp, D. Schultz, S. M. Swasey, A. Faris, E. G. Gwinn // Nanoletters. - 2016. - V. 16. - P. 3594-3599.

175. Gafner, S. L. Structural transitions in small nickelclusters / S. L. Gafner, L. V. Redel, Z. V. Golovenko, Y. Y. Gafner, V. M. Samsonov, et. al. // JETP Letters. - 2009. - V. 89. - P. 364-369.

176. Demtroder, W. Molekulphysik: Theoretische grundlagen und experimentelle methoden / W. Demtroder. - Heidelberg: Oldenburg. - 2000. - 349 p.

177. Becerril, D. Adsorption of a methylthio radical on silver nanoparticles: size dependence / D. Becerril, C. Noguez // The Journal of Physical Chemistry C. - 2015. -V. 119. - P. 10824-10835.

178. Starace, A. K. Correlation between the latent heats and cohesive energies of metal clusters / A. K. Starace, C. M. Neal, B. Cao, M. F. Jarrold, A. Aguado, et. al. // Journal of Chemical Physics. - 2008. - V. 129. - Art.No. 144702. - 10 p.

179. Garzón, I. L. Lowest energy structures of gold nanoclusters / I. L. Garzón, K. Michaelian, M. R. Beltrán, A. Posada-Amarillas, P. Ordejón, et. al. // Physical Review Letters. - 1998. - V. 81. - P. 1600-1603.

180. Garzón, I. L. Structure and thermal stability of gold nanoclusters: the Au38 case / I. L. Garzón, K. Michaelian, M. R. Beltan, A. Posada-Amarillas, P. Ordejon, et. al. // The European Journal of Physics. - 1999. - V. 9. - P. 211-215.

181. Yang, K. Y. Surface plasmon-enhanced spontaneous emission rate in an organic lightemitting device structure: Cathode structure for plasmonic application / K. Y. Yang, K. C. Choi, C. W. Ahn // Applied Physics Letters. - 2009. - V. 94. - Art.No. 173301. - 3 p.

182. Гафнер, С. Л. Структурные переходы в малых кластерах никеля / С. Л. Гафнер, Л. В. Редель, Ж. В. Головенько,Ю. Я. Гафнер, В. М. Самсонов, и др // Письма в журнал экспериментальной и теоретической физики. - 2009. - Т. 89. - № 7. - С. 425-431.

183. Grishina, Ya. S. Electron microscopy study of silver nanoparticles obtained by thermal evaporation / Ya. S. Grishina, N. I. Borgardt, R. L. Volkov, D. G. Gromov, A. I. Savitskiy // Semiconductors. - 2019. - V. 53. - I. 15. - P. 1986-1991.

184. Ayache, J. Sample Preparation Handbook for Transmission Electron Microscopy / J. Ayache, L. Beaunier, J. Boumendil, et al. - New York: Springer, 2009. - 338 p.

185. Викарчук, А. А. Особенности массо- и теплообмена в микро- и наноча-стицах, формирующихся при электрокристаллизации меди / А. А. Викарчук, И. С. Ясников / Физика твердого тела. - 2006. - Т.48. - В.3. - С. 536-539.

186. Гафнер, С. Л. Анализ процессов конденсации наночастиц Ni из газовой фазы / С. Л. Гафнер, Ю. Я. Гафнер / Письма в журнал экспериментальной и теоретической физики. - 2008. - Т. 134. - № 4(10). - С. 831-844.

187. Chepkasov, I. V. Changing of the shape and structure of Cu nanoclusters generated from a gas phase: MD simulations / I. V. Chepkasov, Yu. Ya. Gafner, S. L. Gafner // Journal of Aerosol Science. - 2016. - V. 91. - P. 33-42.

188. Erhart, P. Molecular dynamics simulations of gas phase condensation of silicon carbide nanoparticles / P. Erhart, K. Albe // Advanced Engineering Materials. - 2005.

- V. 7. - I. 10. - Р. 937-945.

189. Gafner, Yu. Ya. The role of gold atom concentration in the processes of formation of Cu-Au nanoparticles from the gas phase / Yu. Ya. Gafner, S. L. Gafner, D. A. Ryzkova, A. V. Nomoev // Beilstein Journal of Nanotechnology. - 2021. - V. 12. - Р.72-81.

190. Prunier, H. New insights into the mixing of gold and copper in a nanoparticle from a structural study of Au-Cu nanoalloys synthesized via a wet chemistry method and pulsed laser deposition / H. Prunier, J. Nelayah, Ch. Ricolleau, G. Wang, S.Nowak, et. al. // Physical Chemistry Chemical Physics. - 2015. - V. 17. - Р. 28339-28346.

191. Громов, Д. Г. Исследование начальных стадий конденсации Ag и Au на поверхности аморфного углерода при термическом испарении в вакууме / Д. Г. Громов, Л. М. Павлова, А. И. Савицкий, А. Ю. Трифонов // Физика твердого тела.

- 2015. - Т. 57. - В. 1. - С.163-169.

192. Gardea-Torresdey, J. L .Alfalfa sprouts: anatural source for the synthesis of silver nanoparticles / J. L. Gardea-Torresdey, E. Gomez, J. R. Peralta-Videa, J. G. Parsons, H. Troiani, et. al. // Langmuir. - 2003. - V. 19. - P. 1357-1361.

193. Kuzmin, V. I. Structure of silver clusters with magic numbers of atoms by data of molecular dynamics / V. I. Kuzmin, D. L. Tytik, D. K. Belashchenko, A. N. Si-renko // Colloid Journal. - 2008. - V. 70. - I. 3. - P. 284-296.

194. Novikov, S. M. Highly stable monocrystalline silver clusters for plasmonic applications / S. M. Novikov, V. N. Popok, A. B. Evlyukhin, M. Hanif, P. Morgen, et. al. // Langmuir. - 2017. - V. 33. - I. 24. - P. 6062-6070.

195. Honeycutt, J. D. Molecular dynamics study of melting and freezing of small Lennard-Jones clusters / J.D. Honeycutt, H.C. Anderson // The Journal of Chemical Physics. - 1987. - V. 91. - P. 4950-4963.

196. Chui, Y. H. Molecular dynamics investigation of the structural and thermodynamic properties of gold nanoclusters of different morphologies / Y. H. Chui, G. Grochola, I. K. Snook, S. P. Russo // Physical Review B. - 2007. - V. 75. - Art.№ 033404. - 4 p.

197. Гафнер, Ю. Я. Анализ распределения по размеру бинарных наночастиц Cu-Au при синтезе из газовой среды / Ю. Я. Гафнер, С. Л. Гафнер, Ж. В. Головенько // Письма о материалах. - 2020. - Т. 10. - № 1. - С. 33-37.

198. Panizon, E. Tuning the structureofnanoparticlesbysmallconcentrationsofim-purities / E. Panizon, D. Bochicchio, G. Rossi, R. Ferrando // Chemistry of Materials. -2014. - V. 26. - P. 3354-3356.

СПИСОК ПУБЛИКАЦИЙ ПО ТЕМЕ ИССЛЕДОВАНИЯ

1. Гафнер Ю.Я., Рыжкова Д.А., Гафнер С.Л., Череповская А.А. Определение размерной границы устойчивости ГЦК фазы наночастиц серебра // Физико-химические аспекты изучения кластеров, наноструктур и наноматериалов. - 2024. - В. 16. - С. 457-467. (ВАК, Web of Science, Scopus).

2. Череповская А.А., Гафнер С.Л., Гафнер Ю.Я., Рыжкова Д.А. Анализ термической устойчивости внутреннего строения наночастиц Ag-Cu // Физико-химические аспекты изучения кластеров, наноструктур и наноматериалов. - 2024. - В. 16. - С. 557-564. (ВАК, Web of Science, Scopus).

3. Gafner Yu.Ya., Ryzhkova Б.А., Gafner S.L., Gromov D.G., Dubkov S.V., Novikov D.V., Borgardt N.I., Volkov R.L., Poletaev G.M. Determination of structural features of silver nanoparticles synthesized by vacuum thermal evaporation on a carbon substrate // Materials Chemistry and Physics. - 2024. - V. 326. - Art.No. 129810. - 8 p. (Web of Science, Scopus).

4. Gafner Yu., Ryzhkova D., Gafner S., Redel L., Poletaev G. Computer analysis of the structure of Ag nanoparticles obtained by vacuum-thermal synthesis // Journal of Nanoparticle Research. - 2024. - V. 26. - Art.No. 215. - 13 p. (Scopus).

5. Гафнер Ю. Я., Рыжкова Д. А., Гафнер С. Л., Череповская А. А. Стабильность внутреннего строения наночастиц серебра // Фундаментальные проблемы современного материаловедения. - 2023. - Т. 20. - № 2. - С. 209-219. (ВАК, WoS (RSCI)).

6. Рыжкова Д. А. Память на основе изменения фазового состояния наноча-стиц сплава Ag-Au // Физико-химические аспекты изучения кластеров, наноструктур и наноматериалов. - 2023. - № 15. - С. 537-543. (ВАК, Web of Science).

7. Череповская А. А., Рыжкова Д. А. Компьютерное моделирование процесса структуризации наночастиц Ag-Cu // Физико-химические аспекты изучения кластеров, наноструктур и наноматериалов. - 2023. - № 15. - С. 615-622. (ВАК, Web of Science).

8. Рыжкова Д. А., Гафнер С. Л., Гафнер Ю. Я. Использование эвтектических эффектов при возможном создании ячеек фазоизменяемой памяти на основе нано-кластеров Ag-Cu // Физика металлов и металловедение. - 2023. - Т. 124. - № 10. -С. 988-996. (Ryzhkova D. A., Gafner S. L., Gafner Yu. Ya. Use of eutectic effects in the possible creation of phase-change memory cells based on Ag-Cu nanoclusters // Physics of Metals and Metallography. - 2023. - Vol. 124. - P. 1041-1048.). (ВАК, WoS (RSCI), Scopus).

9. Гафнер Ю. Я., Рыжкова Д. А., Гафнер С. Л. Череповская А. А. Особенности кристаллизации нанокластеров сплава Ag-Au // Физико-химические аспекты изучения кластеров, наноструктур и наноматериалов. - 2023. - № 15. - С. 388-395. (ВАК, Web of Science).

10. Гафнер Ю.Я., Рыжкова Д.А. Анализ термического профиля при моделировании начального этапа синтеза из газовой фазы наночастиц Cu-Au. // Физика твердого тела - 2023. - Т. 65. - В.1. - С. 26-34. (Gafner Yu.Ya., Ryzhkova D.A. Thermal profile analysis in simulation of the initial stage of synthesis of Cu-Au nanoparticles from the gas phase // Physics of the Solid State. - 2023. - Vol. 65. - №. 1. - P. 26-33). (ВАК, WoS (RSCI)).

11. Рыжкова Д. А., Гафнер С. Л., Гафнер Ю. Я. Оценка влияния икосаэдри-ческих "магических" чисел на термическую стабильность малых нанокластеров серебра // Физика твердого тела. - 2022. - №3. - С. 313-318. (Ryzhkova D. A., Gafner S. L., Gafner Yu. Ya. Estimation of the influence of icosahedric "magic" numbers of thermal stability of small silver nanoclusters // Physics of the Solid State. - 2022. - Vol. 64. - № 3. - P. 314-319). (ВАК, WoS (RSCI)).

12. Рыжкова Д. А., Гафнер С. Л., Гафнер Ю. Я. К вопросу стабилизации ико-саэдрического строения малых нанокластеров серебра в ходе термического воздействия // Физика металлов и металловедение. - 2022. - Т. 123. - № 6. - С. 604-613. (Ryzhkova D. A., Gafner S. L., Gafner Yu. Ya. On the stabilization of the icosahedral structure of small silver nanoclusters under thermal action // The Physics of Metals and Metallography. - 2022. - Vol. 123. - No. 6. - P. 567-575.). (ВАК, WoS (RSCI), Scopus).

13. Рыжкова Д. А., Гафнер С. Л., Гафнер Ю. Я. Анализ процессов термической перестройки строения нанокластеров Ag75 и Ag101 // Расплавы. - 2022. - № 5.

- С. 521-536. (Ryzhkova D. A., Gafner S. L., Gafner Yu. Ya. Analysis of the thermal structural transformations of Ag75 and Ag101 nanoclusters // Russian Metallurgy (Metally). - 2023. - Vol. 2023. - No. 2. - P. 152-161.). (ВАК, WoS (RSCI), Scopus).

14. Рыжкова Д. А., Гафнер С. Л., Гафнер Ю. Я., Череповская А. А. Моле-кулярно-динамическое исследование размерной границы перехода нанокластеров серебра с начальной аморфной структурой к ГЦК фазе // Физико-химические аспекты изучения кластеров, наноструктур и наноматериалов. - 2022. - № 14. - С. 490-498. (ВАК, Web of Science).

15. Рыжкова Д. А., Гафнер С. Л., Гафнер Ю. Я. Исследование термической стабильности малых нанокластеров серебра с начальной аморфной субструктурой // Фундаментальные проблемы современного материаловедения. - 2021. - Т. 18. -№ 1. - С. 17-23. (ВАК, WoS (RSCI)).

16. Рыжкова Д. А., Гафнер С. Л., Гафнер Ю. Я. Устойчивость внутреннего строения нанокластеров Ag55 и Ag147 при вариации начальной морфологии // Физико-химические аспекты изучения кластеров наноструктур и материалов. - 2021.

- № 13 - С. 604-611. (ВАК, Web of Science).

17. Рыжкова Д. А., Гафнер С. Л., Гафнер Ю. Я. Роль «магических» ГПУ чисел в устойчивости внутреннего строения нанокластеров Ag89 и Ag153 // Физико-химические аспекты изучения кластеров наноструктур и материалов. - 2021. - № 13 - С. 593-603. (ВАК, Web of Science).

18. Gafner Yu. Ya., Gafner S. L., Ryzkova D. A., Nomoev A. V. The role of gold atom concentration in the processes of formation of Cu-Au nanoparticles from the gas phase // Beilstein Journal of Nanotechnology. - 2021. - 12. - Р.72-81. (Scopus).

19. Рыжкова Д. А., Гафнер С. Л., Гафнер Ю. Я. Влияние "магических" ГЦК чисел на стабильность строения малых нанокластеров серебра // Письма в Журнал экспериментальной и теоретической физики. - 2021. - Т. 113. - № 9-10(5). - С. 669677. (Ryzhkova D. A., Gafner S. L., Gafner Y. Y. Effect of "magic" fcc numbers on the

stability of the structure of small silver nanoclusters // JETP Letters. - 2021. - Vol. 113. - No. 10. - P. 638-645.). (ВАК, WoS (RSCI), Scopus).

20. Gafner Y. Y., Gafner S. L., Ryzhkova D. A. Estimating Ag-Cu nanoalloy applicability for PCM data recording // Solid State Phenomena. - 2020. - Vol. 310. - P. 4752. (Scopus).

21. Рыжкова Д. А., Гафнер Ю.Я. Термическая стабильность строения малых ГЦК-магических размеров кластеров серебра с начальной аморфной конфигурацией // Физико-химические аспекты изучения кластеров наноструктур и материалов. - 2020. - № 12 - С. 486-492. (ВАК, Web of Science).

22. Gafner Y., Gafner S., Bashkova D. On measuring the structure stability for small silver clusters to use them in plasmonics // Journal of Nanoparticle Research. -2019. - Vol. 21, No. 11. - Art.No. 243. - 15 p. (Scopus).

23. Bashkova D. A., Gafner Yu. Ya., Gafner S. L. On the prospects of using a phase transition in Ag nanoclusters for information recording processes // Letters on Materials. - 2019. - Vol. 9, No. 4(36). - P. 382-385. (ВАК, Web of Science, Scopus).

24. Башкова Д. А., Гафнер Ю. Я., Гафнер С. Л., Редель Л. В. Применение наночастиц серебра в качестве ячеек фазо-изменяемой памяти // Фундаментальные проблемы современного материаловедения. - 2018. - Т. 15. - № 3. - С. 313-319. (ВАК, WoS (RSCI)).

25. Башкова Д. А., Гафнер Ю. Я., Гафнер С. Л., Редель Л. В. Анализ применимости наночастиц сплава Ag-Cu в качестве битов РСМ памяти // Фундаментальные проблемы современного материаловедения. - 2018. - Т. 15. - № 4. - С. 467-475. (ВАК, WoS (RSCI)).

26. Гафнер Ю. Я., Башкова Д. А., Гафнер С. Л., Редель Л. В. Оценка применимости малых наночастиц серебра в качестве ячеек РСМ памяти // Физико-химические аспекты изучения кластеров, наноструктур и наноматериалов. - 2018. - № 10. - С. 219-225. (ВАК, Web of Science).

27. Гафнер Ю. Я., Башкова Д. А., Гафнер С. Л. Использование наночастиц сплава Ag-Cu как отдельных битов РСМ памяти // Физико-химические аспекты изучения кластеров, наноструктур и наноматериалов. - 2018. - № 10. - С. 226233. (ВАК, Web of Science).

ПРИЛОЖЕНИЕ А

Фазовые диаграммы состояний бинарных систем Ag-Au, Ag-Cu, Си-Аи

Рис. А. 1. Фазовая диаграмма состояния бинарной системы серебро-золото (Л§-Ли). Ag и Аu образуют между собой непрерывный ряд твердых растворов. Интервал кристаллизации сплавов в средней части диаграммы состояния не превышает примерно 2 °С. Сплав, содержащий 50 % (ат.) А^ имеет температуры ликвидуса и солидуса, равные, соответственно, 1032,5 и 1030,8 °С [Диаграммы состояния двойных металлических систем : справочник : в 3 т. / под общ. ред. Н. П. Ля-кишева. - Москва : Машиностроение, 1996].

Рис. А. 2. Эвтектическая диаграмма состояния с областями твердых растворов: а - общий вид, б - диаграмма состояния системы Л§-Си. Эвтектическая точка бинарной системы Л§-Си отвечает содержанию атомов меди 28.5% и температуре 779 °С. При этой температуре в Л§ растворяется 8.8 весовых процента Си (обогащенный серебром а-твердый раствор), а в Си - 8% Л§ (обогащенный медью Р-твердый раствор). В макроскопическом сплаве состава 71.5% Ag и 28.5% Си образуется эвтектическая структура, представляющая собой механическую смесь а- и Р-фаз. При понижении температуры взаимная растворимость компонентов снижается: при комнатной температуре растворимость Си в Ag не превышает 0.1%, а Л§ в Си - 0.06%. Структура доэвтектических сплавов, содержащих более 71.5 % Л§, состоит из обогащенных серебром первичных кристаллов а-твердого раствора, окруженных эвтектикой. Структура заэвтектических сплавов, содержащих менее 71.5 % Л§, состоит из обогащенных медью первичных кристаллов Р-твердого раствора, окруженных эвтектикой [Диаграммы состояния двойных металлических систем : справочник : в 3 т. / под общ. ред. Н. П. Лякишева. - Москва : Машиностроение, 1996].

Рис. А. 3. Обобщенный вариант диаграммы состояния Си-Ли. Установлено, что компоненты неограниченно растворимы в жидком состоянии. Кривые ликвидус и солидус имеют касание и проходят через минимум при температуре 905 °С и содержании -59,5 % (ат.) Ли. Параметры решетки твердых растворов уменьшаются от Ли к Си с небольшим положительным отклонением от правила аддитивности. При понижении температуры в процессе упорядочения ГЦК твердых растворов в системе образуются три промежуточные фазы — соединения Курнакова: ЛизСи, ЛиСи и ЛиСиз [Диаграммы состояния двойных металлических систем : справочник : в 3 т. / под общ. ред. Н. П. Лякишева. - Москва : Машиностроение, 1996].