РФФИ - Индия: нуклеация на наноструктурированных поверхностях.

Методом Монте-Карло проведено моделирование зародышеобразования конденсированной фазы воды из пара при температуре 260 K на поверхности кристаллического йодистого серебра с поверхностным дефектом в виде пятна наноскопических размеров с хаотическим расположением ионов. В биканоническом статистическом ансамбле на молекулярном уровне рассчитаны свободная энергия и работа образования зародыша как функции его размера, получены компьютерные изображения и пространственные корреляционные функции молекул. Наличие дефекта с неупорядоченной (аморфной) структурой влечет, с одной стороны, локальные разрушения структуры мономолекулярной пленки, но, с другой стороны, переносит начало адсорбционного процесса в область пониженного давления паров на несколько порядков величины. В условиях растущей пленки конденсата дефект приводит к его термодинамической стабилизации и понижению барьера образования следующих слоев, ослабляя этим известный эффект гидрофобности мономолекулярной пленки на кристаллических поверхностях с гексагональной структурой. Главными факторами, обеспечивающими аномально высокую активность частиц йодистого серебра в качестве стимулятора нуклеации атмосферной влаги при отрицательных температурах шкалы Цельсия, являются, по-видимому, следующие. Наличие пространственно протяженных дефектов на поверхности аэрозольных частиц в сочетании с гексагональной структурной их кристаллической решетки, оптимальная величина прямых взаимодействий молекул воды с ионами поверхностного слоя кристалла и коллективные эффекты доменообразования, обусловленные относительно высокой поляризуемостью ионов йода.