Научный журнал
Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований

ISSN 1996-3955
ИФ РИНЦ = 0,570

ВОЗМОЖНЫЕ ДИСКРЕТНЫЕ И КОНТИНУАЛЬНЫЕ СОСТОЯНИЯ МНОГОКОМПОНЕНТНЫХ ДЕТЕРМИНИСТИЧЕСКИХ МОДУЛЯРНЫХ СТРУКТУР НАНОРАЗМЕРНЫХ ОБЪЕКТОВ КЛАССА (NNN)

Иванов В.В. 1
1 Южно-Российский государственный политехнический университет (НПИ) имени М.И. Платова
Обсуждаются особенности организации возможных состояний многокомпонентных детерминистических модулярных структур наноразмерных объектов класса (n n n) с дискретными и континуальными компонентами. Предложена классификация возможных состояний данных многокомпонентных структур наноразмерных и квазинаноразмерных подклассов. Показана принципиальная возможность существования восьмидесяти трех комплексных структурных состояний, которые характеризуют состояния в нанообъектах (n n n), квазинанообъектах ((n0 n n), (n0 n0 n), (n0 n0 n0)), апериодических нанообъектах ((ns n n), (ns ns n), (ns ns ns)), 1D и 2D-континуум содержащих объектах ((t n n), (t t n)) и возможные их комбинации. Предполагается, что некоторые из проанализированных вариантов состояний могут быть результатом реализации определенного фазово-разупорядоченного состояния поверхности антифрикционных и износостойких композиционных материалов и покрытий.
наноструктура
модулярная наноструктура
структурное состояние
наноразмерная компонента
наночастицы
квазинанообъекты
апериодические нанообъекты
1D и 2D-континуум содержащие нанообъекты
модуль
симметрия
1. Дерлугян П.Д., Иванов В.В., Иванова И.В. и др. Вероятные изосимметрийные и деформационные модификации фуллеренов с оболочками пентагональной ветви классификации в антифрикционных композиционных покрытиях // Соврем. наукоемкие технологии. – 2013. – № 4. – С. 26–29.
2. Дерлугян П.Д., Иванов В.В., Иванова И.В. и др. Вероятные изосимметрийные и деформационные модификации фуллеренов с оболочками тетраэдрической ветви классификации в антифрикционных композиционных покрытиях // Соврем. наукоемкие технологии. – 2013. – № 4. – С. 30–33.
3. Дерлугян П.Д., Иванов В.В., Иванова И.В. и др. Вероятные изосимметрийные и деформационные модификации фуллеренов с оболочками октаэдрической ветви классификации в антифрикционных композиционных покрытиях // Соврем. наукоемкие технологии. – 2013. – № 5. – С. 25–28.
4. Дерлугян П.Д., Иванов В.В., Иванова И.В., Шишка В.Г. Возможные комплексные компоненты состояний наноразмерного (n n n) класса детерминистических модулярных структур нанокомпозитов // Успехи соврем. естествознания, 2015. – № 1. – С. 13–15.
5. Иванов В.В. Возможные пространственные компоненты структурных состояний поверхности композиционных материалов и покрытий// Успехи соврем. естествознания, 2014. – № 7. – С. 126–128.
6. Иванов В.В. Пространственные компоненты структурных состояний детерминистических модулярных структур композиционных материалов с наноразмерной компонентой в 3D пространстве // Успехи соврем. естествознания, 2014. – № 12. – С. 79–84.
7. Иванов В.В. Комплексные компоненты состояний кристаллического фрактального наноразмерного класса детерминистических модулярных структур композитов // Успехи соврем. естествознания, 2014. – № 12. – С. 84–90.
8. Иванов В.В. Возможные комплексные компоненты состояний (r r n) и (r n n) классов детерминистических модулярных структур композитов // Успехи соврем. естествознания, 2014. – № 12(2). – С. 90–93.
9. Иванов В.В. Вероятные изосимметрийные и деформационные модификации фуллерена С30 // Успехи соврем. естествознания, 2013. – № 7. – С. 82–84.
10. Иванов В.В. Вероятные изосимметрийные и деформационные модификации фуллерена С36 // Успехи соврем. естествознания, 2013. – № 7 – С. 85–87.
11. Иванов В.В. Вероятные изосимметрийные и деформационные модификации фуллерена С18 // Успехи соврем. естествознания, 2013. – № 8 – С. 131–133.
12. Иванов В.В. Возможные состояния модулярных структур кристаллических, наноразмерных и фрактальных объектов на поверхности антифрикционных композиционных покрытий // Соврем. наукоемкие технологии, 2015. – № 8. – С. 24–27.
13. Иванов В.В. Возможные состояния распределения модулярных структур кристаллических, наноразмерных и фрактальных объектов в объеме антифрикционных композиционных материалов // Соврем. наукоемкие технологии, 2015. – № 5. – С. 16–19.
14. Иванов В.В. Модулярное строение и идентификационные коды вероятных наноразмерных фрагментов и структур кристаллов // Междунар. журн. прикладных и фундаментальных исследований. 2015. – № 8 (Часть 5). – С. 884–888.
15. Иванов В.В. Структурные состояния вероятных наноразмерных фрагментов и структур квазикристаллов и апериодических кристаллов // Междунар. журн. прикладных и фундаментальных исследований. 2015. – № 8 (Часть 5). – С. 896–899.
16. Иванов В.В. Комплексные структурные состояния как формализованное представление вариантов реализации фазово-разупорядоченного состояния поверхности композиционного материала при трении и износе // Соврем. наукоемкие технологии, 2015. – № 6. – С. 15–18.
17. Иванов В.В. Описание возможных структурных состояний кристаллических и наноразмерных объектов и вариантов характера их сайт и сайз-распределений на поверхности композиционного материала или покрытия при трении и износе// Соврем. наукоемкие технологии, 2015. – № 7. – С. 30–33.
18. Иванов В.В. Размерные характеристики возможных состояний многокомпонентных структур, включающих фрактальную и наноразмерную компоненту// Успехи соврем. естествознания, 2014. – № 7. – С. 121–123.
19. Иванов В.В. Вероятное влияние размерных параметров возможных многокомпонентных структурных состояний системы на ее свойства// Успехи соврем. естествознания, 2014. – №. 7. – С. 124–125.
20. Иванов В.В. Возможные линейные зависимости аддитивного свойства комплексного объекта от его размерности // Успехи соврем. естествознания, 2015. – № 1 (часть 8). – С. 1339–1341.
21. Иванов В.В. Возможные зависимости для описания влияния размерности объекта на его удельные характеристики в 4D пространстве // Успехи соврем. естествознания, 2015. – № 1 (часть 8). – С. 1342–1344.
22. Иванов В.В. Комбинаторное моделирование вероятных структур неорганических веществ. – Ростов н/Д: Изд-во СКНЦ ВШ, 2003. – 204 с.
23. Иванов В.В. Моделирование гомологических рядов соединений, включающих фрагменты структуры шпинели // Изв. вузов. Сев.-Кавк. регион. Естеств. науки. – 1996. – N1. – С. 67–73.
24. Иванов В.В. Гомологическая модель структурообразования упорядоченных сплавов ряда Li3N-2MeN // Междунар. журн. эксп. образования. 2015. – № 11 (Часть 2). – С. 215–217.
25. Иванов В.В. Гомологическая модель структурообразования упорядоченных сплавов ряда Li5N-3MeN // Междунар. журн. прикладных и фундаментальных исследований. – 2015. – № 10 (Часть 3). – С. 461–463.
26. Иванов В.В. Моделирование одноступенчатых p-слойных структур упорядоченных фаз внедрения щелочных металлов в графит состава МСn// Междунар. журн. эксп. образования. 2015. – № 11 (Часть 2). – С. 218–221.
27. Иванов В.В. Моделирование одноступенчатых p-слойных структур разупорядоченных фаз внедрения щелочных металлов в графит состава M1+xCn// Междунар. журн. эксп. образования. 2015. – № 11 (Часть 2). – С. 212–214.
28. Иванов В.В. Анализ возможностей использования изоморфизма для получения неорганических катионных проводников // Неорган. материалы, 1992. – Т. 28, № 1. – С. 344–349.
29. Иванов В.В. Синергический эффект при образовании твердых растворов на основе нитрата аммония // Успехи соврем. естествознания, 2015. – № 12. – С. 26–28.
30. Иванов В.В., Ерейская Г.П., Люцедарский В.А. Прогноз одномерных гомологических рядов оксидов металлов с октаэдрическими структурами // Изв. АН СССР. Неорган. материалы, 1990. – Т. 26, № 4. – С.781–784.
31. Иванов В.В., Ерейская Г.П. Структурно-комбинаторный анализ одномерных гомологических рядов оксидов переходных металлов с октаэдрическими структурами // Изв. АН СССР. Неорган. материалы. – 1991. – Т. 27, № 12. – С. 2690–2691.
32. Иванов В.В., Попов С.В. Фазово-разупорядоченное состояние поверхности антифрикционных и износостойких композиционных покрытий // Междунар. журн. прикладных и фундаментальных исследований. 2015. – № 10 (Часть 3). – С. 464–467.
33. Иванов В.В., Таланов В.М. Разбиение и структурирование пространства, описание процесса формирования модульного кристалла // Успехи соврем. естествознания, 2012. – № 8. – С. 75–77.
34. Иванов В.В., Таланов В.М. Разбиение структурированного 3D пространства на модулярные ячейки и моделирование невырожденных модулярных структур // Успехи соврем. естествознания, 2012. – №10. – С.78-80.
35. Иванов В.В., Таланов В.М. Формирование структурного модуля для модулярного дизайна в 3D пространстве // Успехи соврем. естествознания, 2012. – № 9. – С. 74–77.
36. Иванов В.В., Таланов В.М. Структурно-комбинаторное моделирование одномерных соединений, включающих фрагмент шпинели // Изв. АН СССР. Неорган. материалы. – 1991. – Т. 27, № 11. – С. 2356–2360.
37. Иванов В.В., Таланов В.М. Структурно-комбинаторное моделирование двумерных соединений, включающих фрагмент шпинели // Изв. АН СССР. Неорган. материалы. – 1991. – Т.27, № 11. – С. 2386–2390.
38. Иванов В.В., Таланов В.М. Структурный синергизм в гибридных шпинелоидах // Соврем. наукоемкие технологии, 2014. – № 10. – С. 25–33.
39. Иванов В.В., Ульянов А.К., Шабельская Н.П. Ферриты-хромиты переходных элементов: синтез, структура, свойства. – М.: Издательский дом Академия Естествознания, 2013 – 94 с.
40. Щербаков И.Н., Иванов В.В., Логинов В.Т. и др. Химическое наноконструирование композиционных материалов и покрытий с антифрикционными свойствами. – Ростов н/Д: Изд-во журн. «Изв. вузов. Сев.-Кавк. регион. Техн. науки», 2011. – 132 с.
41. Janot Ch., Dubois J.-M., De Boissien M. Quasiperiodic structures: Another type of long-rang order for condensed matter. Am. J. Phys., 1989. V.57, N.11. P. 972–987.
42. Ivanov V.V. «Concentration waves» model for the tribologic system CM1/LL,о/CM2 // International journal of experimental education, 2014. – № 4. – Part 2. – p. 58–59.
43. Ivanov V.V. «Concentration waves» model for the tribologic system CM1/о/CM2 // International journal of experimental education, 2014. – № 4. – Part 2. – p. 59–60.
44. Ivanov V.V. Analysis of synergic effect in compositional coatings with taking into consideration the solid component of the counter-body and the liquid lubricant // European Journal of Natural History, 2015. – № 3. – С. 36–37.
45. Ivanov V.V. Possible states of the modular structures with nano-dimensional component into compositional coatings with anti-frictional properties // Eastern European Scientific Journal, 2016, 1 – pp. 192–195.
46. Ivanov V.V., Ivanova I.V. Structural states of the surface of compositional coatings with nano-dimensional and fractal components // Eastern European Scientific Journal, 2016, 1 – pp. 195–198.
47. Ivanov V.V., Ivanova I.V. Principles of the structural states forming from nano-dimensional components // Материалы II междунар. научно-практич. конф. «Prospects for the development of fundamental and applied sciences», Praha, Czech Republic. 2016. – Vol. 2. – С. 80–87.
48. Levine D., Steinhardt P.J. Quasicrystals. I. Definition and structure. Phys. Rev. B., 1986. V.34, N.2. P. 596–616.
49. Scherbakov I.N., Ivanov V.V. Analysis of synergic effect in compositional Ni-P-coatings // European Journal of Natural History, 2015. – № 3. – С. 48.
50. Socolar J.E.S., Steinhardt P.J. Quasicrystals. II. Unit-cell configuration. Phys. Rev. B., 1986. V.34, N.2. P. 617–647.

Ранее в работах [5 – 8] при описании возможных 3D состояний различных наноструктурированных объектов класса (n n n) были использованы следующие 1D состояния:

– наноразмерное состояние nn ≡ n (наночастица),

– нанообъект с кристаллической структурой nr (нанофрагмент),

– нанообъект с фрактальной структурой nf (нанофрактал).

Однако при этом предполагалось, что все локальные объекты этих состояний (наночастица, нанофрагмент или нанофрактал) центросимметричны, как некоторые фуллереноподобные наночастицы [1 – 3, 9 – 11, 22]. Если они полностью упорядочены в ячеистом 3D пространстве, то образуют детерминистическую вырожденную модулярную структуру R33 [33 – 35]. Очевидно, что в данном случае для некоторого наноструктурированного объекта формально могут быть реализованы следующие 10 структурных состояний: (n n n), (n n nr), (n nr nr), (nr nr nr), (n n nf), (n nf nf), (nf nf nf), (nr nr nf), (nr nf nf), (n nr nf) [4, 12, 13]. В случае асимметричных локальных объектов и их частичной или полной разупорядоченности рассматривают детерминистические модулярные структуры вида R3s,0. [45 – 47]. Индексы s и 0 означают количества независимых кристаллографических направлений, в которых асимметричные нанообъекты соответственно позиционно и ориентационно упорядочены в 3D пространстве. По аналогии с апериодическими (несоразмерными) кристаллами и квазикристаллами [14, 15, 41, 48, 50] в этом случае можно рассматривать апериодические наноразмерные, апериодические квазинаноразмерные и просто квазинаноразмерные объекты.

Основные классы структурных состояний наноструктурированных объектов

Структурное состояние

Подклассы структурных состояний

Структура и класс групп ее симметрии

Возможная симметрия структурных модулей

Разновидности

Наименование и условное обозначение

(n n n)

(t1 t2 t3)

Наноразмерный, N

R3(3, 3) (G33)

G30

(t1 t2 t3)

Наноразмерный 1D континуальный, NL

R3(3, 2) (G32)

G20 , G21,0 G10(предельная)

(t1 t2 t3)

Наноразмерный 2D континуальный, NPl

R3(3, 1) (G31)

G10, G20(предельная)

(t1 t2 t3)

3D континуальный, V

R3(3, 0) (G30)

G30(предельная)

(n n n0)

(t1 t2 t0)

Квазинаноразмерный, N0

R3(3, 2) (G33)

G30

(t1 t2 t0)

Квазинаноразмерный 1D континуальный, NL0

R3(3, 2) (G33)

G20, G21,0 G10(предельная)

(t1 t2 t0)

Квазинаноразмерный 2D континуальный, NPl0

R3(3, 2) (G33)

G10, G20(предельная)

(n n0 n0)

(t1 t0 t0)

Квазинаноразмерный, N00

R3(3, 1) (G33)

G30

(t1 t0 t0)

Квазинаноразмерный 1D континуальный, NL00

R3(3, 1) (G33)

G20, G10(предельная)

(n0 n0 n0)

(t0 t0 t0)

Квазинаноразмерный, N000

R3(3, 0) (G33)

G30

(n n ns)

(t1 t2 ts)

Апериодический наноразмерный, Ns

R3(2, 3) (G32)

G30

(t1 t2 ts)

Апериодический наноразмерный 1D континуальный, NLs

R3(2, 3) (G32)

G20, G21,0 G10(предельная)

(t1 t2 ts)

Апериодический наноразмерный 2D континуальный, NPls

R3(2, 3) (G32)

G10, G20(предельная)

(n ns ns)

(t1 ts ts)

Апериодический наноразмерный, Nss

R3(1, 3) (G31)

G30

(t1 ts ts)

Апериодический наноразмерный 1D континуальный, NLss

R3(1, 3) (G31)

G20, G10(предельная)

(ns ns ns)

(ts ts ts)

Апериодический наноразмерный, Nsss

R3(0, 3) (G30)

G30

(n ns n0s)

(t1 ts t0s)

Апериодический квазинаноразмерный, Nss0*

R3(1, 2) (G31)

G30

(t1 ts t0s)

Апериодический квазинаноразмерный 1D континуальный, NLss0*

R3(1, 2) (G31)

G20, G21,0 G10

(предельная)

(ns ns n0)

(ts ts t0)

Апериодический квазинаноразмерный, Nss0

R3(1, 2) (G31)

G30, G21,0

(n1 n0 n0s)

(t1 t0 t0s)

Апериодический квазинаноразмерный, Ns00*

R3(2, 1) (G32)

G30, G21,0

(t1 t0 t0s)

Апериодический квазинаноразмерный 1D континуальный, NLs00*

R3(2, 1) (G32)

G20, G21,0 G10

(предельная)

(ns n0 n0)

(ts t0 t0)

Апериодический квазинаноразмерный, Ns00

R3(2, 1) (G32)

G30

(n n n0s)

(t1 t2 t0s)

Апериодический квазинаноразмерный, Ns0*

R3(2, 2) (G32)

G30, G31,0,

(t1 t2 t0s)

Апериодический квазинаноразмерный 1D континуальный, NLs0*

R3(2, 2) (G32)

G20, G21,0 G10

(предельная)

(t1 t2 t0s)

Апериодический квазинаноразмерный 2D континуальный, NPls0*

R3(2, 2) (G32)

G10, G20(предельная)

(n n0 ns)

(t1 t0 ts)

Апериодический квазинаноразмерный, Ns0

R3(2, 2) (G32)

G30

(t1 t0 ts)

Апериодический квазинаноразмерный 1D континуальный, NLs0

R3(2, 2) (G32)

G20, G21,0 G10

(предельная)

(n n0s n0s)

(t1 t0s t0s)

Апериодический квазинаноразмерный, Nss00**

R3(1, 1) (G31)

G30, G32,0, G21,0

(t1 t0s t0s)

Апериодический квазинаноразмерный 1D континуальный, NLss00**

R3(1, 1) (G31)

G20, G10(предельная)

(ns n0 n0s)

(ts t0 t0s)

Апериодический квазинаноразмерный, Nss00*

R3(1, 1) (G31)

G30, G22,0, G21,0

(n0 n0 n0s)

(t0 t0 t0s)

Апериодический квазинаноразмерный, Ns000*

R3(2, 0) (G32)

G30, G21,0

(n0 n0s n0s)

(t0 t0s t0s)

Апериодический квазинаноразмерный, Nss000**

R3(1, 0) (G31)

G30, G22,0, G21,0

(ns ns n0s)

(ts ts t0s)

Апериодический квазинаноразмерный, Nsss0*

R3(0, 2) (G30)

G30, G21,0

(ns n0s n0s)

(ts t0s t0s)

Апериодический квазинаноразмерный, Nsss00**

R3(0, 1) (G30)

G30, G22,0, G21,0

(n0s n0s n0s)

(t0s t0s t0s)

Апериодический квазинаноразмерный, Nsss000***

R3(0, 0) (G30)

G30, G22,0, G21,0

Если учесть, что в каждой ячейке структурированного 3D пространства состояния наноструктурированных объектов могут быть определены с помощью действия дискретной {ti} и/или непрерывной группы трансляций {ti} (i = 1, 2, 3) на нанообъект [4, 12, 13, 35, 45, 47], то кроме дискретных возможны и континуальные компоненты структур – линии (1D континуумы) и плоскости (2D континуумы). Данные континуальные компоненты можно рассматривать не только как аморфные структурные элементы некоторого наноструктурированного гетерогенного объекта, но и как способ реализации разбиения детерминистической наноструктуры на подструктуры с континуальными 1D и 2D границами. Континуальные 1D и 2D элементы как условные границы между структурными элементами присутствуют опосредствованно в структурах частично упорядоченных и полностью разупорядоченных твердых растворов внедрения и вычитания [24-29], в структурах членов одномерных и двумерных гомологических рядов [23, 30, 31, 36, 37], композитных и гетерогенных структурах [38, 39].

Анализ возможных классов структурных состояний

С учетом характера элементов группы трансляций компонент могут быть получены основные классы вероятных структурных состояний наноструктурированных объектов в 3D пространстве (таблица). Условные обозначения, используемые в таблице: t и t – дискретная и непрерывная трансляции как виды реализации генератора кристаллической компоненты, 0 и s – символы, характеризующие отсутствие периодичности в данном кристаллографическом направлении за счет ориентационной и позиционной разупорядоченности асимметричных модулей.

Отметим, что результаты анализа возможных видов структурных состояний наносистемы необходимы для учета влияния размерного параметра на некоторые аддитивные свойства соответствующего наноструктурированного материала [18-21]. Условный размерный параметр D может быть рассчитан для каждого структурного состояния:

– для наноразмерной компоненты n и состояния nr имеем D(nr) = D(r) D(n) = (<n>/no) < 1, если средний размер нанообъекта <n> < no = 100 нм и D(r) D(n) = 1, если <n> ≥ no;

– для нанообъекта из локальных фракталов nf размерный параметр определяется следующим образом: D(nf) = D(f) D(n) = (<n>/no) Dim (GenRf) < 1.

Отклонение значения параметра D для анализируемого многофазного объекта (за счет ультрадисперсного состояния и/или разветвленной конфигурации межфазных границ) от величины мерности пространства, в котором этот объект существует, может обусловить эффект синергизма свойств компонентов [22, 40, 42-44, 49].

Классификация возможных состояний наноструктурированных объектов

Наноразмерные классы (20 подклассов, 56 состояний вида (n n n) или его производные).

1. Класс наноразмерный, подкласс N состояния (n n n):

(n n n) – 3D-нанообъект из упорядоченных 2D слоев наночастиц,

(n n nr) – 3D-нанообъект из 1D нанофрагментов и 2D слоев из наночастиц,

(n n nf) – 3D-нанообъект из 1D цепочек нанофракталов и 2D слоев из наночастиц,

(n nr nr) – 3D-нанообъект из 2D слоев нанофрагментов и 1D цепочек наночастиц,

(n nr nf) – 3D-нанообъект из 1D цепочек нанофрагментов, нанофракталов и наночастиц,

(n nf nf) – 3D-нанообъект из 2D слоев нанофракталов и 1D цепочек наночастиц,

(nr nr nr) – 3D-нанообъект из упорядоченных 2D слоев наноофрагментов,

(nr nr nf) – 3D-нанообъект из 2D слоев нанофрагментов и 1D цепочек нанофракталов,

(nr nf nf) – 3D-нанообъект из 1D цепочек нанофрагментов и 2D слоев нанофракталов,

(nf nf nf) – 3D-нанообъект из упорядоченных 2D слоев нанофракталов.

2. Класс квазинаноразмерный, подкласс N0 состояния (n n n0):

(n n n0) – 3D-квазинанообъект из разориентированных позиционно упорядоченных 2D слоев наночастиц,

(n nr n0) – 3D- квазинанообъект из разориентированных позиционно упорядоченных 2D слоев из 1D цепочек нанофрагментов и 1D цепочек наночастиц,

(nf n n0) – 3D- квазинанообъект из разориентированных позиционно упорядоченных 2D слоев из 1D цепочек нанофракталов и 1D цепочек наночастиц,

(nr nr n0) – 3D- квазинанообъект из разориентированных позиционно упорядоченных слоев из 2D нанофрагментов,

(nr nf n0) – 3D- квазинанообъект из разориентированных позиционно упорядоченных 2D слоев из 1D цепочек нанофрагментов и 1D цепочек нанофракталов,

(nf nf n0) – 3D-квазикристалл из разориентированных позиционно упорядоченных слоев детерминистических 2D нанофракталов.

3. Класс квазинаноразмерный, подкласс N00 состояния (n n0 n0):

(n n0 n0) – 3D-квазинанообъект из разориентированных позиционно упорядоченных 1D цепочек наночастиц,

(nr n0 n0) – 3D-квазинанообъект из разориентированных позиционно упорядоченных 1D нанофрагментов,

(nf n0 n0) – 3D-квазинанообъект из разориентированных позиционно упорядоченных 1D нанофракталов.

4. Класс квазинаноразмерный, подкласс N000 состояния (n0 n0 n0):

(n0 n0 n0) – 3D-квазинанообъект из разориентированных позиционно упорядоченных асимметричных наночастиц.

5. Класс апериодический наноразмерный, подкласс Ns состояния (n n ns):

(n n ns) – 1D апериодический 3D-нанообъект из слоев позиционно упорядоченных наночастиц,

(n nr ns) – 1D апериодический 3D-нанообъект из слоев позиционно упорядоченных 1D цепочек нанофрагментов и наночастиц,

(nf n ns) – 1D апериодический 3D-нанообъект из слоев позиционно упорядоченных 1D цепочек локальных фракталов и наночастиц,

(nr nr ns) – 1D апериодический 3D-нанообъект из слоев позиционно упорядоченных 2D нанофрагментов,

(nr nf ns) – 1D апериодический 3D-нанообъект из слоев позиционно упорядоченных 1D нанофрагментов и 1D нанофракталов,

(nf nf ns) – 1D апериодический 3D-нанообъект из слоев позиционно упорядоченных детерминистических 2D нанофракталов.

6. Класс апериодический наноразмерный, подкласс Nss состояния (n ns ns):

(n ns ns) – 2D апериодический 3D-нанообъект из цепочек позиционно упорядоченных наночастиц,

(nr ns ns) – 2D апериодический 3D-нанообъект из цепочек позиционно упорядоченных нанофрагментов,

(nf ns ns) – 2D апериодический 3D-нанообъект из цепочек позиционно упорядоченных нанофракталов.

7. Класс апериодический наноразмерный, подкласс Nsss состояния (ns ns ns):

(ns ns ns) – 3D апериодический нанообъект из позиционно разупорядоченных асимметричных наночастиц.

8. Класс апериодический квазинаноразмерный, подклассы N0s и N0s* состояния (n n0 ns):

(n n0 ns) – 1D апериодический 1D квазинаноразмерный 3D нанообъект из позиционно и ориентационно разупорядоченных цепочек наночастиц,

(nr n0 ns) – 1D апериодический 1D квазинаноразмерный 3D нанообъект из позиционно разупорядоченных цепочек 1D нанофрагментов,

(nf n0 ns) – 1D апериодический 1D квазинаноразмерный 3D нанообъект из позиционно разупорядоченных цепочек 1D нанофракталов,

(n n n0s) – 1D апериодический квазинаноразмерный 3D нанообъект из позиционно разупорядоченных 2D слоев наночастиц,

(n nr n0s) – 1D апериодический квазинаноразмерный 3D нанообъект из позиционно разупорядоченных цепочек 1D нанофрагментов и наночастиц,

(nf n n0s) – 1D апериодический квазинаноразмерный 3D нанообъект из позиционно разупорядоченных цепочек 1D нанофракталов и наночастиц,

(nr nr n0s) – 1D апериодический квазинаноразмерный 3D нанообъект из позиционно разупорядоченных слоев 2D нанофрагментов,

(nr nf n0s) – 1D апериодический квазинаноразмерный 3D нанообъект из позиционно разупорядоченных слоев из 1D нанофрагментов и 1D нанофракталов,

(nf nf n0s) – 1D апериодический квазинаноразмерный 3D нанообъект из позиционно разупорядоченных слоев детерминистических 2D нанофракталов.

9. Класс апериодический квазинаноразмерный, подклассы N00s и N00s* состояния (n0 n0 ns):

(n0 n0 ns) – 2D апериодический квазинаноразмерный 3D нанообъект из цепочек позиционно разупорядоченных наночастиц и слоев ориентационно разупорядоченных наночастиц,

(n n0 n0s) – 2D апериодический квазинаноразмерный 3D нанообъект из слоев позиционно и ориентационно разупорядоченных наночастиц и цепочек упорядоченных наночастиц,

(nr n0 n0s) – 2D апериодический квазинаноразмерный 3D нанообъект из слоев позиционно и ориентационно разупорядоченных наночастиц и цепочек упорядоченных нанофрагментов,

(nf n0 n0s) – 2D апериодический квазинаноразмерный 3D нанообъект из слоев позиционно и ориентационно разупорядоченных наночастиц и цепочек упорядоченных нанофракталов.

10. Класс апериодический квазинаноразмерный, подкласс N000s* состояния (n0 n0 n0s):

(n0 n0 n0s) – 3D апериодический квазинаноразмерный 3D нанообъект из слоев и цепочек позиционно и ориентационно разупорядоченных наночастиц.

11. Класс апериодический квазинаноразмерный, подкласс N000ss** состояния (n0 n0s n0s):

(n0 n0s n0s) – 3D апериодический 2D квазинаноразмерный 3D нанообъект из слоев и цепочек позиционно и ориентационно разупорядоченных наночастиц.

12. Класс апериодический квазинаноразмерный, подкласс N0sss* состояния (ns ns n0s):

(ns ns n0s) – 3D апериодический квазинаноразмерный 3D нанообъект из слоев и цепочек позиционно и ориентационно разупорядоченных наночастиц.

13. Класс апериодический квазинаноразмерный, подклассы N0ss и N0ss* состояния (n0 ns ns):

(n0 ns ns) – 2D апериодический квазинаноразмерный 3D нанообъект из цепочек позиционно и ориентационно разупорядоченных наночастиц,

(n ns n0s) – 2D апериодический квазинаноразмерный 3D нанообъект из слоев позиционно и ориентационно разупорядоченных наночастиц и цепочек упорядоченных наночастиц,

(nr ns n0s) – 2D апериодический квазинаноразмерный 3D нанообъект из слоев позиционно и ориентационно разупорядоченных наночастиц и цепочек упорядоченных нанофрагментов,

(nf ns n0s) – 2D апериодический квазинаноразмерный 3D нанообъект из слоев позиционно и ориентационно разупорядоченных наночастиц и цепочек упорядоченных нанофракталов.

14. Класс апериодический квазинаноразмерный, подклассы N00ss* и N00ss** состояния (n0 ns n0s):

(n0 ns n0s) – 2D апериодический 2D квазинаноразмерный 3D нанообъект из цепочек позиционно и ориентационно разупорядоченных наночастиц,

(n n0s n0s) – 2D апериодический 2D квазинаноразмерный 3D нанообъект из слоев позиционно и ориентационно разупорядоченных наночастиц и цепочек упорядоченных наночастиц,

(nr n0s n0s) – 2D апериодический 2D квазинаноразмерный 3D нанообъект из слоев позиционно и ориентационно разупорядоченных наночастиц и цепочек упорядоченных нанофрагментов,

(nf nos n0s) – 2D апериодический 2D квазинаноразмерный 3D нанообъект из слоев позиционно и ориентационно разупорядоченных наночастиц и цепочек упорядоченных нанофракталов.

15. Класс апериодический квазинаноразмерный, подкласс N00sss** состояния (n0 n0s n0s):

(n0 n0s n0s) – 3D апериодический 2D квазинаноразмерный 3D нанообъект из слоев и цепочек позиционно и ориентационно разупорядоченных наночастиц.

16. Класс апериодический квазинаноразмерный, подкласс N000sss*** состояния (n0s n0s n0s):

(n0s n0s n0s) – 3D апериодический 3D квазинаноразмерный 3D нанообъект из цепочек и слоев позиционно и ориентационно разупорядоченных наночастиц.

1D континуальные наноразмерные классы (9 подклассов, 20 состояний вида (t n n) или производные от него).

1. Класс наноразмерный 1D континуальный, подкласс NL состояния (t n n):

(t n n) – 3D континуально-наноразмерный объект из упорядоченных 2D слоев наночастиц и 1D-континуумов,

(t nr n) – 3D континуально-наноразмерный объект из упорядоченных цепочек наночастиц, 1D нанофрагментов и 1D континуумов,

(t nr nr) – 3D континуально-наноразмерный объект из упорядоченных слоев 2D нанофрагментов и 1D континуумов,

(t nf n) – 3D континуально-наноразмерный объект из упорядоченных цепочек наночастиц, 1D нанофракталов и 1D континуумов,

(t nf nf) – 3D континуально-наноразмерный объект из упорядоченных слоев 2D нанофракталов (детерминистических фрактальных 2D структур) и 1D континуумов,

(t nr nf) – 3D континуально-наноразмерный объект из упорядоченных цепочек 1D нанофракталов, 1D нанофрагментов и 1D континуумов.

2. Класс квазинаноразмерный 1D континуальный, подкласс NL0 состояния (t n n0):

(t n n0) – 3D континуально-квазинаноразмерный объект из разориентированных и позиционно упорядоченных цепочек наночастиц и 1D континуумов,

(t nr n0) – 3D континуально-квазинаноразмерный объект из разориентированных и позиционно упорядоченных1D нанофрагментов, цепочек наночастиц и 1D континуумов,

(t nf n0) – 3D континуально-квазинаноразмерный объект из разориентированных и позиционно упорядоченных 1D нанофракталов, цепочек наночастиц и 1D континуумов.

3. Класс апериодический наноразмерный 1D континуальный, подкласс NLs состояния (t n ns):

(t n ns) – 3D континуально-апериодический наноразмерный объект из позиционно упорядоченных модульных цепочек, 1D апериодических нанообъектов и 1D континуумов,

(t nr ns) – 3D континуально-апериодический наноразмерный объект из позиционно упорядоченных 1D-нанофрагментов, 1D апериодических нанообъектов и 1D континуумов,

(t nf ns) – 3D континуально-апериодический наноразмерный объект из упорядоченных 1D цепочек нанофракталов, 1D апериодических нанообъектов и 1D континуумов.

4. Класс квазинаноразмерный 1D континуальный, подкласс NL00 состояния (t n0 n0):

(t n0 n0) – 3D континуально-квазинаноразмерный объект из 2D квазислоев наночастиц и 1D континуумов.

5. Класс апериодический наноразмерный 1D континуальный, подкласс NLss состояния (t ns ns):

(t ns ns) – 3D континуально-апериодический наноразмерный объект из 2D апериодических слоев наночастиц и 1D континуумов.

6. Класс апериодический квазинаноразмерный 1D континуальный, подклассы NL0s и NL0s* состояния (t ns n0):

(t ns n0) – 3D континуально-апериодический квазинаноразмерный объект из 1D апериодических наноразмерных и квазинаноразмерных объектов и 1D континуумов,

(t n n0s) – 3D континуально-апериодический квазинаноразмерный объект из 1D апериодических квазинаноразмерных и 1D наноразмерных объектов и 1D континуумов,

(t nr n0s) – 3D континуально-апериодический квазинаноразмерный объект из 1D апериодических квазинаноразмерных объектов и 1D цепочек наночастиц и 1D континуумов,

(t nf n0s) – 3D континуально-апериодический квазинаноразмерный объект из 1D апериодических квазинаноразмерных объектов, 1D цепочек нанофракталов и 1D континуумов.

7. Класс апериодический квазинаноразмерный 1D континуальный, подкласс NL0ss* состояния (t ns n0s):

(t ns n0s) – 3D континуально-апериодический квазинаноразмерный объект из 1D апериодических наноразмерных и периодических квазинаноразмерных объектов и 1D континуумов.

8. Класс апериодический квазинаноразмерный 1D континуальный, подкласс NL00s* состояния (t n0 n0s):

(t n0 n0s) – 3D континуально-апериодический квазинаноразмерный объект из 1D апериодических и периодических квазинаноразмерных объектов и 1D континуумов.

9. Класс апериодический квазинаноразмерный 1D континуальный, подкласс NL00ss** состояния (t n0s n0s):

(t n0s n0s) – 3D континуально-апериодический квазинаноразмерный объект из 2D апериодических квазинаноразмерных объектов и 1D континуумов.

2D континуальные наноразмерные классы (4 подкласса, 6 состояний вида (t t n) или производные от него).

1. Класс наноразмерный 2D континуальный, подкласс Nl состояния (τ τ n):

(t t n) – 3D континуально-наноразмерный объект из позиционно упорядоченных цепочек наночастиц и 2D континуумов,

(t t nr) – 3D континуально-наноразмерный объект из позиционно упорядоченных цепочек нанофрагментов и 2D континуумов,

(t t nf) – 3D континуально-наноразмерный объект из позиционно упорядоченных цепочек нанофракталов и 2D континуумов.

2. Класс квазинаноразмерный 2D континуальный, подкласс Nl0 состояния (t t n0):

(t t n0) – 3D континуально-квазинаноразмерный объект из позиционно упорядоченных квазинаноразмерных цепочек наночастиц и 2D континуумов.

3. Класс апериодический наноразмерный 2D континуальный, подкласс Nls состояния (t t ns):

(t t ns) – 3D континуально-апериодический наноразмерный объект из позиционно упорядоченных апериодических наноразмерных цепочек наночастиц и 2D континуумов.

4. Класс апериодический квазинаноразмерный 2D континуальный, подкласс Nl0s* состояния (t t n0s):

(t t n0s) – 3D континуально-апериодический квазинаноразмерный объект из позиционно упорядоченных апериодических квазинаноразмерных цепочек наночастиц и 2D континуумов.

3D континуальный класс (1 подкласс, 1 состояние вида (t t t)).

1. Класс апериодический 3D континуальный, подкласс V состояния (t t t):

(t t t) – 3D континуум.

Таким образом, показана принципиальная возможность существования 83-х комплексных структурных состояний, которые характеризуют состояния в нанообъектах, квазинанообъектах, апериодических нанообъектах, 1D и 2D-континуум содержащих нанообъектах а также возможные их комбинации. Предполагается, что некоторые из этих комплексных структурных состояний могут быть результатом реализации определенного фазово-разупорядоченного состояния поверхности антифрикционных и износостойких композиционных материалов и покрытий [16, 17, 32]. Данные состояния были, в частности, использованы при определении величины эффекта синергизма при трении и износе некоторых композиционных покрытий [40, 42-44, 49].

Выводы

Рассмотрены особенности организации возможных состояний многокомпонентных детерминистических модулярных структур с дискретными и континуальными компонентами наноразмерного класса (n n n). Предложена классификация возможных состояний данных многокомпонентных структур наноразмерных и квазинаноразмерных подклассов. Показана принципиальная возможность существования восьмидесяти трех комплексных структурных состояний, которые характеризуют состояния в нанообъектах (n n n), квазинанообъектах ((n0 n n), (n0 n0 n), (n0 n0 n0)), апериодических нанообъектах ((ns n n), (ns ns n), (ns ns ns)), 1D и 2D-континуум содержащих объектах ((t n n), (t t n)) и возможные их комбинации. Некоторые из проанализированных вариантов состояний могут быть результатом реализации определенного фазово-разупорядоченного состояния поверхности антифрикционных и износостойких композиционных материалов и покрытий.


Библиографическая ссылка

Иванов В.В. ВОЗМОЖНЫЕ ДИСКРЕТНЫЕ И КОНТИНУАЛЬНЫЕ СОСТОЯНИЯ МНОГОКОМПОНЕНТНЫХ ДЕТЕРМИНИСТИЧЕСКИХ МОДУЛЯРНЫХ СТРУКТУР НАНОРАЗМЕРНЫХ ОБЪЕКТОВ КЛАССА (NNN) // Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований. – 2016. – № 6-1. – С. 32-39;
URL: https://applied-research.ru/ru/article/view?id=9544 (дата обращения: 23.09.2019).

Предлагаем вашему вниманию журналы, издающиеся в издательстве «Академия Естествознания»
(Высокий импакт-фактор РИНЦ, тематика журналов охватывает все научные направления)

«Фундаментальные исследования» список ВАК ИФ РИНЦ = 1.074