Єфімова К. О. Теоретичне дослідження процесів інтеркаляції шаруватих структур з залученням методів комп'ютерного моделювання

Сформульовано основні положення узагальненої фізичної моделі процесу інтеркаляції щодо використання в нанотехнології сполук з шаруватими структурами. Вперше на базі цих положень з використанням методу випадкових блукань розроблено математичні моделі, виконано їх алгоритмізацію та створений цілісний програмний комплекс, що моделює найбільш суттєву технологічну стадію процесів інтеркаляції та бі-інтеркаляції - перенос інтеркальованих атомів (молекул) у шаруватій структурі. Порівняння результатів проведених обчислювальних експериментів з результатами натурних експериментів підтверджують адекватність застосованого імітаційного підходу. Досліджено вплив коефіцієнту дифузії та швидкості дрейфу на рух фронту інтеркалята в шаруватій структурі. Встановлено, що дрейфова складова потоку значно інтенсифікую процес інтеркаляції порівняно з дифузійним вкладом. На базі цих досліджень надано рекомендації щодо отримання рівноважних інтеркалятів та оптимізації режимів нанотехнології діхалькогенідів d-перехідних металів.З залученням псевдопотенціального підходу досліджено вплив міжшарової та міжатомної взаємодії на проходження процесу інтеркаляції атомарного водню в шаруваті структури. Показано, що вищезазначені системи можуть бути інтеркальовані значною кількістю водню при збереженні вихідного складу та структурних характеристик шаруватих структур.