Transformaciones estructurales en las nanopartículas de plata durante el enfriamiento ultrarrápido

Abstract

Mediante la simulación con el método de dinámica molecular se estudia las transformaciones estructurales que sufren las nanopartículas de plata durante los procesos de enfriamiento ultrarápido. La interacción entre los átomos de Ag se modeliza mediante el potencial semiempírico tight-binding. La nanopartícula simulada, de forma aproximadamente esférica, consta de 2057 átomos ubicados dentro de una caja cúbica de volumen constante. El análisis de los cambios estructurales en las distintas etapas del enfriamiento se realiza mediante la función de correlación par y la técnica de análisis de pares vecinos comunes, caracterizado por 4 índices. Se muestra que las nanopartículas adquieren diferentes estructuras dependiendo de la velocidad de enfriamiento. A la tasa de enfriamiento de 1,6x1013 K/s la nanopartícula conserva la estructura amorfa, donde predominan los pares 1551 que son característicos de estructuras icosahedrales. Mientras que a una tasa de 1,6x1012 K/s la nanopartícula se cristaliza, donde se detectan abundantes pares de tipo 1421, representando a la estructura cúbica centrada en las caras. Además, se muestra que la estructura de las nanopartículas de plata a 300 K son sensibles a la temperatura a la cual se realiza el enfriamiento, lo cual es importante desde el punto de vista tecnológico.