О постоянстве поверхностной энергии при плавлении нанокристалла

Получено соотношение для поверхностной свободной энергии $\sigma$ как функции размера и формы нанокристалла. Нанокристалл имеет вид параллелепипеда с квадратным основанием. Отношение длины бокового ребра к длине ребра основания $f$ определяет форму системы. Показано, что величина $\sigma$ уменьшается при уменьшении числа атомов $(N)$ в нанокристалле. Чем больше величина параметра формы $f$ отклоняется от единицы, тем сильнее будет зависимость $\sigma(N)$. Обнаружено, что поверхностная свободная энергия уменьшается с температурой $T$, причем величина $(\mathrm{d}\sigma/\mathrm{d}T)$ тем больше, чем меньше размер нанокристалла или чем больше форма нанокристалла отклоняется от наиболее термодинамически устойчивой – кубической формы. Показано, что нанокристалл плавится, когда его поверхностная энергия уменьшается до определенной величины, не зависящей от размера и формы. Обсуждены условия, при которых реализуется фрагментация и дендритизация кристалла.