Как взаимодействуют атомы Rh и Au

На этой странице представлены результаты термодинамического расчёта взаимодействия 10 моль атомов Rh и 10 моль атомов Au 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 Rh + 10 Au298–3000 K10 Au + 10 Rh

Расчёт произведён с помощью химического калькулятора равновесного фазового состава.

Описание взаимодействий Au и Rh*

Анализ равновесного состава системы Rh-Au в газовой фазе демонстрирует полное отсутствие химического взаимодействия между компонентами в широком температурном интервале от 298 до 3000 К. Такое поведение системы обусловлено высокой химической инертностью обоих металлов, которые относятся к группе благородных элементов. Низкое взаимное сродство родия и золота в газовом состоянии препятствует образованию устойчивых молекулярных соединений или кластеров при заданном давлении в 1 атм.

С точки зрения термодинамики, отсутствие продуктов реакции указывает на то, что энергия связи в гипотетических газообразных комплексах Rh-Au недостаточно велика, чтобы обеспечить отрицательное значение энергии Гиббса образования. В данной системе доминирует энтропийный фактор, который при повышении температуры лишь сильнее способствует сохранению атомарного состояния компонентов. Важно подчеркнуть различие между поведением элементов в газовой фазе и их взаимодействием в конденсированном состоянии: несмотря на способность родия и золота образовывать твердые растворы и интерметаллические фазы при кристаллизации, в условиях свободного газа эти процессы не реализуются.

Подобные расчеты имеют принципиальное значение для материаловедения, в частности при проектировании процессов физического осаждения из паровой фазы (PVD) или моделировании поведения высокотемпературных плазменных потоков. Подтверждение отсутствия газофазных реакций позволяет с уверенностью прогнозировать состав осаждаемых пленок и контролировать чистоту синтезируемых наноструктур, исключая риск образования нежелательных промежуточных соединений до момента соприкосновения атомов с подложкой.



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