Многомасштабное моделирование процессов и структур в нанотехнологиях

Подождите немного. Документ загружается.

241

решетки формирует нестабильную углеродную структуру, которая в про-

цессе перестройки поверхности может объединяться с аналогичными об-

разованиями в более сложные полимерные наноструктуры.

Моделирование процесса перестройки углеродной поверхности под

действием электронного пучка проводилось с помощью метода молеку-

лярной динамики в рамках классического приближения [2]. Поверхность

представлялась в виде регулярной структуры размером 10×10

гексаго-

нальных ячеек, с заданными периодическими граничными условиями.

Решалась система уравнений движения атомов С и уравнение сохранения

энергии. Взаимодействие атомов углерода в решетке, описывалось с по-

мощью многочастичного потенциала Бреннера [3]. В результате воздейст-

вия электронного пучка на структуру поверхности происходит передача

кинетической энергии электронов в колебательные степени свободы угле-

родной решетки

. Параметры модельного потенциала для данного взаимо-

действия получены на основе экспериментальных данных [4]. Температу-

ра углеродной решетки в расчетах варьировалась в интервале 500–1000 К.

Плотность электронного потока менялась в пределах от 0.1 до 1 А/см

Общее время процесса составляло не более 200 пс.

Как показали результаты численного моделирования, гексагональная

решетка поверхности в процессе потери атомов углерода под действием

электронного пучка теряет свою регулярную структуру, и в ней появля-

ются кольца с пятью и семью атомами углерода, а также линейные цепоч-

ки из атомов С, что согласуется

с результатами эксперимента [4]. В ходе

расчетов показано, что процесс образования топологических дефектов в

поверхности носит существенно нелинейный характер по начальной тем-

пературе решетки.

Список литературы

1. Baccaro S., Guorong C. An overview of recent developments in nanotechnology // Emerg-

ing Applications of Radiation in Nanotechnology / TECDOC-1438, IAEA, Vienna, 2005, pp.19-37.

2. Ковалев В.Л., Погосбекян М.Ю. Моделирование гетерогенной рекомбинации атомов

на теплозащитных покрытиях космических аппаратов методами молекулярной динамики //

Изв. РАН, Механика жидкости и газа, №4, с. 176-183 (2007).

3. Brenner D.W., Shenderova O.A., Harrison J.A. et al. A second generation reactive empiri-

calbond order (REBO) potential energy expression for hydrocarbons // J. Phys.: Condens. Matter,

v.14, pp.783–802 (2002).

4. Ajayan P.M., Ravikumar V., Charlier J.-C. Surface reconstructions and dimensional

changes in single-walled carbon nanotubes // Phys. Rev. Lett., v. 81, pp.1437-1440 (1998).

242

А.В. ПОПОВ

ГОУ ВПО «Алтайский государственный технический университет

им. И.И. Ползунова»

АГРЕГАЦИЯ КЛАСТЕРОВ БЕРИЛЛИЯ

Предложен оригинальный метод описания возбуждений, полезный при описа-

нии процессов агрегации кластеров. Показана принципиальная возможность су-

ществования долгоживущих возбуждений в бериллии. Обнаружен конденсат воз-

бужденных состояний в кластерах бериллия с расстояниями между атомами по-

рядка 11 боровских радиусов.

Для целенаправленного создания наноструктурных материалов в ре-

жиме «самосборки» требуется очень глубокое и достаточно полное пред-

ставление о взаимодействии кластеров – строительных элементов созда-

ваемых материалов. Наиболее сложная эволюция кластеров происходит в

условиях внешних воздействий, с помощью которых можно и управлять

этими процессами [1, 2].

Наиболее полное и глубокое понимание процессов, проходящих при

переходе

кластера из одного промежуточного состояния в другое в усло-

виях внешнего воздействия, может быть достигнуто лишь на основе такой

первопринципной теории, которая позволила бы в рамках единой схемы

рассчитать большую совокупность различных свойств материала, доста-

точно надежно подтвержденных экспериментом. Расчеты здесь важны и

потому, что многие величины гораздо легче вычислить,

чем измерить. С

их помощью на основе хорошей теории уже сегодня можно получить

весьма полное представление о свойствах вещества, даже еще не синтези-

рованного. Достаточно точный количественный расчет важен еще и пото-

му, что явления и процессы, происходящие при формировании и эволю-

ции кластеров, определяются большим количеством конкурирующих фак-

торов, не

позволяющих ограничиться качественными соображениями.

При этом возникает вопрос о выборе метода расчета, его физической кор-

ректности и математической точности.

Целью работы является создание количественной теории для описания

возбужденных состояний многоэлектронных систем с использованием

методов компьютерного моделирования.

Для описания возбужденных состояний многоатомных систем, таких

как кластеры, проведено обобщение идеи, предложенной в [3].

Данная

идея основывается на отказе от граничных условий на волновую функцию

по полярной переменной, связанном с «орбитальными» возбуждениями.

Перебирая все возможные граничные значения, можно отобрать реали-

зуемые возбуждения по минимуму полной энергии данной системы и

243

проследить за изменением ее спектральных характеристик, обусловлен-

ным орбитальными переходами электронов. В качестве базисного метода

для численной реализации использован метод Хартри-Фока.

На примере бериллия продемонстрирована принципиальная возмож-

ность метода предсказывать существование долгоживущих возбуждений.

Показано, что кроме экспериментально наблюдаемых стабильных класте-

ров с расстояниями между атомами порядка 4 боровских радиусов, воз-

можно

существование долгоживущих возбуждений в кластерах бериллия

с расстояниями между атомами порядка 11 боровских радиусов. Сущест-

вование конденсата возбужденных состояний в кластерах бериллия с рас-

стояниями между атомами порядка 11 боровских радиусов может быть

объяснено сильными корреляциями электронов в условиях внешних воз-

действий.

Список литературы

1. Балыкин В.И. Атомно-проекционная параллельная фабрикация наноструктур. //

УФН, т. 177, с. 780 (2007).

2. Слабко В.В., Хачатрян Г.Г., Александровский А.С. Управляемая внешним световым

полем самоорганизованная агрегация малых металлических частиц. // Письма в ЖЭТФ, т. 84,

с. 360 (2006).

3. Попов А.В.

Решение спектральной задачи для электронов в атоме, учитывающей ши-

рину энергетических уровней. // Оптика и спектроскопия, т. 93, с. 5 (2002).

А.Н. ПОПОВА

ГОУ ВПО «Кемеровский государственный университет»

НАНОМЕТРИЧЕСКИЕ ПОРОШКИ

ВЗАИМНОЙ СИСТЕМЫ ЖЕЛЕЗО-КОБАЛЬТ

Синтез наноразмерных частиц (НРЧ) взаимной системы металлов железо – ко-

бальт при окислительно-восстановительных реакциях в водных и неводных сре-

дах, равно как и свойства получаемого продукта, влияние условий получения на-

ночастиц на их размеры, дисперсную структуру, состав и свойства до настоящего

времени изучены определенно недостаточно. Системное исследование этих во-

просов является

актуальным, особенно, имея в виду значительные перспективы

использования этих систем в магнитной записи информации, для создания посто-

янных магнитов, в медицине и биологии в качестве магнитных сенсоров и ряде

других направлений.

Объекты исследования – нанометрические порошки взаимной системы

переходных металлов (железо, кобальт) – вызывают в последнее время

всё более пристальное внимание ввиду предполагаемой (в ряде случаев

244

доказанной) технической перспективности создания из них или на их ос-

нове новых конкурентоспособных материалов.

Выполняемая работа спланирована как комплексное исследование фи-

зико-химии и вариантов практического применения наноразмерных пере-

ходных металлов – вопросы получения, спектр свойств, направления

практического использования индивидуальных, смешанных (взаимных)

нанометаллов. При такой постановке естественны взаимополезность и

взаимоиспользование оборудования, методик

и препаративных приёмов, а

также экспериментальных результатов, полученных в отдельных направ-

лениях исследования.

Целью работы является формирование физико-химических основ и на

этой базе – разработка и изучение конкретных способов и режимов полу-

чения в жидких средах наноразмерных взаимных систем металлов (желе-

зо-кобальт) с заданными свойствами.

В данной работе проводилось

системное изучение способов и режимов

получения двухкомпонентных систем железо-кобальт в окислительно-

восстановительных реакциях в водных растворах. Эти способы препара-

тивно и аппаратурно относительно несложны, имеют низкие энергозатра-

ты, и относятся к числу немногих, позволяющих получать достаточно

крупные партии продуктов (до сотен кг в месяц). Также изучались свой-

ства наноразмерных порошков

и скомпактированных образцов состава Fe-

Co.

Метод восстановления из растворов, используемый в данной работе,

имеет ряд преимуществ – высокая чистота и возможность управления

размерами и формой образующихся частиц. В рамках поставленного мно-

гофакторного эксперимента, при варьировании температуры проведения

синтеза, концентрации реагентов в растворе, pH среды, интенсивности

перемешивания реакционной смеси были установлены оптимальные ус-

ловия

синтеза.

Результаты по фазовому составу и дисперсной структуре образцов

(методы малоугловой и широкоугловой рентгенографии) показали, что

типичным является тримодальное распределение НРЧ по размерам (об-

ласти 10–20 нм, 50–60 нм и 120–170 нм). Процессы агломерирования НРЧ

весьма выражены, но в значительной мере управляемы выбором режимов

синтеза, а также механическими и полевыми (магнитное поле) воздейст

виями на образцы. Впервые получены однофазные НРЧ двухкомпонент-

ной системы железо-кобальт. Вместе с тем установлено, что при измене-

нии количественного соотношения исходных реагентов могут быть полу-

чены как двухфазные НРЧ, содержащие металл и феррит, так и однофаз-

ные НРЧ феррита.

Дериватографически, с одновременной масс-спектрометрией газооб-

разных продуктов, определены

состав примесей, характер и температуры

245

термоинициируемых процессов. Термогравиметрический анализ показал,

что наблюдается аномально слабая окисляемость НРЧ системы железо-

кобальт.

Величины удельной поверхности, полученные методом БЭТ (при ус-

тановленной незначительной пористости), удовлетворительно – как и сле-

довало ожидать – согласуются с оценками геометрической поверхности.

Изображения, полученные на растровом электронном микроскопе,

также позволили оценить размеры, форму и морфологические особенно-

сти

НРЧ. Установлено, что условия синтеза влияют не только на размер

наночастиц, но на вид и форму их агломератов.

Температурные зависимости электропроводности скомпактированных

прессованием образцов НРЧ, магнитные характеристики и обнаруженная

люминесценция НРЧ системы Co-Fe являются аномальными, в связи, с

чем планируется тщательное изучение явлений.

В.И. ПОСМЕТЬЕВ, А.М. КАДЫРМЕТОВ, В.В. ПОСМЕТЬЕВ

Воронежская государственная лесотехническая академия

Воронежский государственный технический университет

МОДЕЛИРОВАНИЕ ОБРАЗОВАНИЯ НАНОСТРУКТУР

ПРИ ПЛАЗМЕННОМ НАНЕСЕНИИ ПОКРЫТИЙ

На основе метода молекулярной динамики разработана модель формирования

тонких наноструктурных пленок методом плазменного напыления. Модель пред-

назначена для предварительного выбора параметров и режимов плазменной уста-

новки для нанесения нанопокрытий. Модель адекватно воспроизводит зависи-

мость вида образующейся структуры (монокристаллическая, поликристалличе-

ская, нанокристаллическая, аморфная, рыхлая фрактальная) от основных парамет-

ров процесса.

Одним из наиболее перспективных методов создания наноструктур-

ных пленок является плазменное нанесение пленок. Ранее авторами была

разработана установка для нанесения и упрочнения газотермических по-

крытий различного функционального назначения (в основном плазмен-

ных износо- и коррозионностойких) на различные детали машин [1]. Ус-

тановка оснащена электродуговым плазматроном, позволяющим генери-

ровать низкотемпературную плазму (воздушную, либо

с добавлением

пропана) и наносить металлические и тугоплавкие покрытия. Принципи-

альным отличием разработанной экспериментальной установки от из-

вестных является наличие в ней модулятора, позволяющего импульсно

246

модулировать токи прямой и косвенной дуг плазмотрона однополярными

(с прямой и обратной полярностью) и двухполярными импульсами [2].

Для создания функциональных покрытий используются проволоки,

прутки и порошки из различных материалов. В частности, в тех случаях,

когда допускается оплавление (т.е. высокий нагрев детали) для износо-

стойких покрытий часто используются самофлюсующиеся сплавы. Если

материал покрытия достаточно жесткий, то этим способом можно нано-

сить защитные слои с хорошим сцеплением на детали со сложной формой

поверхности (в частности коленчатые валы). Наиболее распространенны-

ми сплавами являются материалы на основе Ni-Cr-Si-B.

Разработанная установка позволяет создавать и модифицировать по-

крытия деталей различных форм и размеров: автомобильные детали, ва-

лы, оси

, кузова, шестерни, металлообрабатывающий и деревообрабаты-

вающий инструмент, поверхности плугов и борон, различные валки для

горнообогатительных комбинатов и другие детали, требующие упрочне-

ния или восстановления.

Технология плазменного нанесения покрытий довольно сложна и ре-

зультат плазменного напыления определяется более чем 100 факторами.

Эмпирический подбор технологических параметров и режимов для каж-

дого конкретного покрытия

требует длительного времени и значительных

затрат. Вместо него, в ряде случаев можно прибегнуть к компьютерному

моделированию процесса.

Моделирование производится на основе разработанной ранее методи-

ки моделирования роста тонких пленок при ионно-плазменном напыле-

нии [3]. Метод молекулярной динамики позволяет корректно проследить

движение и взаимодействие отдельных атомов наносимой пленки. Исход-

ные параметры процесса

(начальная скорость атомов, температура под-

ложки и др.) соответствуют реальным параметрам процесса плазменного

напыления. Потенциалы взаимодействия атомов задается исходя из эле-

ментного состава напыляемого вещества [4]. Рост модельной пленки про-

исходит в объеме параллелепипеда. Уравнения движения атомов интегри-

руются модифицированным методом Эйлера с шагом 3·10

–15

с.

В зависимости от исходных параметров процесса в модели формиру-

ются как плотные пленки (монокристаллические, поликристаллические,

нанокристаллические, аморфные) так и рыхлые фрактальные пленки.

Адекватность модели реальному процессу проверялась путем сопоставле-

ния изображений, полученных при моделировании структур, с результа-

тами электронно-микроскопических исследований.

Таким образом, разработанная модель в целом хорошо воспроизводит

зависимость структуры покрытия от основных технологических парамет-

ров процесса напыления.

247

Список литературы

1. Кадырметов, А. М. Разработка технологии воздушно-плазменного напыления с моду-

ляцией тока дуги плазмотрона на детали лесных машин: автореф. дис. ... канд. техн. наук:

05.21.01, 05.03. 01 / А. М. Кадырметов ВГЛТА. – Воронеж, 1994. 19 с.

2. Патент № 2211256 Россия, МПК 7 С 23 С 4/12. Способ нанесения покрытия / Станчев

Д. И., Кадырметов А. М., Бухтояров В

. Н., Винокуров А. В.; Ворон. гос. лесотехн. акад. –

№2001115118/02; заявлено 04.06.2001; опубл. 27.08.03, Бюл. 2003. № 24. 9 с.

3. Посметьев В.В., Бармин Ю.В. Компьютерное моделирование роста тонких аморфных

пленок из газовой фазы методом молекулярной динамики // Вестник ВГТУ: Сер. Материало-

ведение, Вып. 1.10, С. 47–51 (2001).

4. Экштайн В. Компьютерное моделирование взаимодействия частиц с поверхностью

твердого тела //

М.: Мир, 1995. 321 с.

М.А. ДЕМИНСКИЙ

1,2

, А.А. БАГАТУРЬЯНЦ

2,3

И.М. ИСКАНДАРОВА

1,2

, А.А. КНИЖНИК

1,2

, Б.В. ПОТАПКИН

1,2

Е.А. РЫКОВА

2,3

, С.Я. УМАНСКИЙ

, В.А. ХОРЬКОВ

Д.В. ШИРАБАЙКИН

, М.В. ОКУНЬ

1,2

, И.В. БЕЛОВ

Российский научный центр “Курчатовский институт”, Москва

ООО “Кинтех Лаб”, Москва

Центр фотохимии РАН, Москва

МНОГОУРОВНЕВОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ РОСТА

ДИЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ПЛЁНОК И РАСЧЁТА ИХ СВОЙСТВ

Исследуется возможность выращивания сверхтонких (10-100 нм) диэлектри-

ческих плёнок с заданными физическими и химическими свойствами методом

послойного химического осаждения (

ALD). Для описания кинетики роста плёнок

создан химический механизм, включающий гетерогенные поверхностные реак-

ции. Расчеты свойств реакций проводились с помощью различных квантово-

химических методов. Разработанный механизм был использован для моделирова-

ния состава, структуры и профиля растущей плёнки. Полученные результаты бы-

ли использованы для предсказания электрических свойств интерфейсов «диэлек-

трик/металл». Предложенная

методика многоуровневого исследования позволяет

осуществлять подбор новых материалов для структур «металл / оксид / полупро-

водник» в транзисторах будущего поколения.

В настоящее время в микроэлектронике в качестве материала подза-

творного диэлектрика используется SiO

, уменьшение толщины которого

менее 1 нм вызывает экспоненциальный рост туннельных токов утечки.

Для преодоления данного ограничения необходимо замена SiO

на мате-

риал с более высоким коэффициентом диэлектрической постоянной, что

позволит увеличить физическую толщину подзатворного диэлектрика с

сохранением прежней ёмкости транзистора. Материалы, которые предпо-

248

лагается использовать в качестве подзатворного диэлектрика, должны

удовлетворять определённым требованиям.

В данной работе проводится многоуровневое исследование процесса

роста диэлектрической пленки методом послойного химического осажде-

ния на примере пленок ZrO

(HfO

), обладающими высокими коэф-

фициентами диэлектрической постоянной. Полученные результаты ис-

пользуются для построения интерфейса пленки с различными металлами

для изучения стабильности и электрических свойств интерфейса.

С использованием широкого спектра квантово-химических методов

были рассчитаны свойства поверхностных реакций и диффузия, происхо-

дящие в процессе осаждения пленок [1, 2, 3]. На основе этих расчетов

созданы химические

механизмы роста пленок [1], верифицированные со-

ответствующими экспериментами. Для расчета констант скоростей гете-

рогенных процессов и кинетики роста плёнки использовалась программа

“Khimera” и модели ALD-реакторов в вычислительной среде “Chemical

WorkBench” [2]. Моделирование роста пленок производилось с помощью

метода кинетического Монте-Карло и позволило получить состав и струк-

туру растущей пленки [3]. Для последующего напыления металла на

ди-

электрическую пленку требуется хорошее качество поверхности. Поэтому

был определен оптимальный диапазон условий роста пленки, в котором

возможно выращивание достаточно гладкой пленки (шероховатость – до 1

атомного слоя).

С использованием полученных в процессе роста результатов были по-

строены интерфейсы пленок с различными металлами. С помощью перво-

принципного моделирования были исследованы стабильность и

электри-

ческие свойства этих интерфейсов. Показано, что интерфейс с polySi по-

казывает нежелательные электрические свойства, поэтому были предло-

жены другие металлы [4]. Для интерфейсов с Mo [5] и WC [6] показано,

что они обладают нужными свойствами и продемонстрирована важность

контроля за атмосферой напыления, во многом определяющей состав, а,

значит, и свойства интерфейса.

Список литературы

1. Deminsky M.A., Knizhnik A.A., Belov I.V., Umanskii S.Ya., Rykova E.A., Bagatur’yants

A.A., Potapkin B.V., Korkin A A. // Surface Science, v. 549, p. 67 (2004).

2. Iskandarova I.M., Knizhnik A.A., Rykova E.A., Bagatur'yants A.A., Potapkin B.V., Korkin

A.A. First-principles investigation of the hydroxylation of zirconia and hafnia surfaces // Micro-

electronic Engineering, v. 69 p. 587 (2003).

3. Iskandarova I.M., Knizhnik A.A., Bagatur'yants A.A., Potapkin B.V., Korkin A.A. First

principles calculations of interactions of ZrCl4 precursors with the bare and hydroxylated ZrO2

surfaces // Proceedings of SPIE Volume: 5401 «Micro- and Nanoelectronics 2003», 457.

4. Deminsky M., Chorkov V., Belov G., Cheshigin I., Knizhnik A., Shulakova E., Shulakov

M., Iskandarova I., Alexandrov V., Petrusev A., Kirillov I., Strelkova M., Umanski S., Potapkin B.

249

Chemical Workbench — integrated environment for materials science // Computational Materials

Science, v. 28, p. 169 (2003).

5. Knizhnik A.A., Iskandarova I.M., Bagatur'yants A.A., Potapkin B.V., Fonseca L.R.C. and

Korkin A.A. Metal screening for CMOS application through ab initio interface work function cal-

culations // Proceedings of Electrochemical Society, 426-8 (2005), 165.

6. Knizhnik A.A., Iskandarova I.M., Bagatur'yants A.A., and Potapkin B.V., Fonseca L.R.C.

Impact of oxygen on the work functions of Mo in vacuum and on ZrO2 // Journal of Applied Phys-

ics, v. 97, p. 064911 (2005).

7. Knizhnik A.A., Safonov A.A., Iskandarova I.M., Bagatur’yants A.A., Potapkin B.V., Fon-

seca L.R.C., Stoker M.W. First-principles investigation of the WC/HfO2 interface properties //

Journal of Applied Physics, v. 99, p. 084104 (2006).

8. Искандарова И.М., Книжник А.А., Белов И.В., Рыкова Е.А., Багатурьянц А.А., Уман-

ский С.Я., Потапкин Б.В., Stoker M.W. Mоделирование шероховатости тонких пленок, полу-

ченных методом атомного осаждения слоев // Химическая физика, т.26, с. 79 (2007).

А.И. ПОТАПОВ

, С.А. ЛИСИНА

Нижегородский государственный технический университет

Нижегородский филиал института машиноведения РАН

О МНОГОМАСШТАБНЫХ МОДЕЛЯХ

СПЛОШНОЙ СРЕДЫ В НАНОМЕХАНИКЕ

В наномеханике представительный объем не может рассматриваться как мате-

риальная точка. Он должен учитывать основные структурные характеристики

материала и наличие внутренних степеней свободы. С этих позиций проанализи-

рована структура представительного объема наноматериала с учетом дискретно-

сти его строения. Введены понятия макро- и микродвижений, а также их кинема-

тические и динамические характеристики

. Показано что в рамках классических

представлений, можно ввести четыре типа представительного объема сплошной

среды с различной кинематикой. Введены понятия о центральных и моментных

взаимодействиях между структурными элементами среды. Показано, что в рамках

классической физики могут быть реализованы восемь различных типов кон-

тинуума.

В настоящее время в различных областях науки и техники все большее

применение находят наноматериалы и метаматериалы – искусственные

кристаллические среды, решетка которых состоит из нанообъектов. В

этой связи встает вопрос об их адекватном математическом описании и, в

частности, о применимости для этих целей методов механики сплошных

сред [1,2]. Для ответа на него необходимо

провести критический анализ и

переосмысление фундаментальных понятия, касающихся геометрической

структуры континуума, его кинематических и силовых характеристик.

Механика сплошных сред строится на основе аксиом. Однако, в отличие

от математики, где система аксиом берется в качестве исходных данных

250

теории, в механике аксиомы формулируются на основе обобщения экспе-

риментальных фактов. Они неизбежно являются приближенными, и их

время от времени приходится пересматривать и уточнять. В механике

сплошных сред есть три группы аксиом. В первую группу входят аксиомы

о пространстве событий: евклидова или неевклидова геометрия простран-

ства, релятивистская или нерелятивистская кинематика континуума

. Сюда

же следует отнести понятия о материальной точке и о структуре предста-

вительного объема среды. Во вторую группу входят уравнения, представ-

ляющие фундаментальные физические законы сохранения, выполняю-

щиеся для любого материала. К третьей группе относят предположения о

свойствах сил внутреннего взаимодействия между частицами среды, не-

обходимые для построения замкнутых теорий

и реологические уравнения,

связывающие механические и термодинамические переменные.

В настоящей работе анализируется структура представительного объ-

ема (ПО) наноматериала с учетом дискретности его строения [3]. Пред-

ставительный объем рассматривается как система взаимодействующих

материальных точек, занимающих малый объем в пространстве. Вводятся

понятия макро- и микродвижений в ПО, а также их кинематические и ди-

намические

характеристики. Показывается что, оставаясь в рамках клас-

сических представлений, можно ввести четыре типа представительного

объема сплошной среды с различной кинематикой. Это – материальная

точка, «дышащая» материальная точка, абсолютно твердое тело и малое

деформируемое тело, испытывающее аффинные деформации. Вводятся

понятия о центральных и нецентральных (моментных) взаимодействиях

между структурными элементами среды, которые могут

быть как локаль-

ными, так и нелокальными. Показано, что из шестнадцати вариантов фи-

зически могут быть реализованы восемь моделей континуума, в которые

укладываются все известные в настоящее время обобщенные модели ме-

ханики сплошной среды. Среди них существуют модели, теория которых

еще не разработана.

Таким образом в наномеханике (механике сред с наноструктурой

) в

отличие от классической механики сплошных сред представительный

объем не может рассматриваться как материальная точка. Он должен учи-

тывать основные структурные характеристики материала и наличие внут-

ренних степеней свободы. Кроме того, необходимо учитывать самосогла-

сованное взаимодействие нескольких (минимум двух) структурных уров-

ней, и возможность целенаправленного переноса энергии возбуждения с

одного

уровня на другой.

Работа проведена при поддержке РФФИ (проект 07-02-00172)