Как взаимодействуют атомы Ni и Er

На этой странице представлены результаты термодинамического расчёта взаимодействия 10 моль атомов Ni и 10 моль атомов Er в газовой фазе, с учётом следующих допущений:

  • Приведён равновесный состав системы в указанном интервале температур при давлении 1 атм.
  • Каждое вещество рассматривается как индивидуальная фаза.
  • Фаза каждого конкретного газа-продукта не образует газовых растворов с другими фазами.
10 Ni + 10 Er298–3000 K10 Er + 10 Ni

Расчёт произведён с помощью химического калькулятора равновесного фазового состава.

Описание взаимодействий Er и Ni*

Анализ термодинамического равновесия системы никель-эрбий в газовой фазе демонстрирует отсутствие химического взаимодействия между компонентами в широком температурном диапазоне от 298 до 3000 К при атмосферном давлении. Тот факт, что система остается в виде смеси индивидуальных атомов, указывает на высокую термодинамическую устойчивость исходных веществ по отношению друг к другу именно в газовом состоянии. Несмотря на то, что никель и эрбий способны образовывать ряд стабильных интерметаллических соединений в конденсированной фазе, условия газового равновесия при низком давлении смещают баланс в сторону диссоциированных атомов.

Это объясняется значительным влиянием энтропийного фактора: при повышении температуры стремление системы к максимальному беспорядку делает образование сложных молекулярных кластеров или газообразных соединений энергетически невыгодным по сравнению с существованием отдельных частиц. Специфика химического сродства лантаноидов к переходным металлам в условиях разреженного газа не приводит к спонтанному синтезу новых фаз, так как энергия связи гипотетических газообразных молекул Ni-Er недостаточна для преодоления энтропийного барьера. Подобные результаты имеют принципиальное значение при проектировании процессов физического осаждения из паровой фазы или плазмохимического синтеза, так как они позволяют определить границы стабильности компонентов и подтверждают отсутствие нежелательных газофазных реакций перед конденсацией материала на подложке.



* Из-за большого количества расчетных данных, анализ расчетов осуществлялся нейросетью. В выводах могут присутствовать ошибки. Если вы обнаружили спорные моменты, напишите нам.