Energy Parameters of Interfacial Layers in Composite Systems: Graphene – (Si, Cu, Fe, Co, Au, Ag, Al, Ru, Hf, Pb) and Semiconductor (Si,Ge) – (Fe, Co, Cu, Al, Au, Cr, W, Pb)

Abstract

На основі співвідношень нерівноважної термодинаміки та фізики поверхневих явищ розраховані енергетичні та адгезійні параметри міжфазних взаємодій в системах графен – (Si, Cu, Fe, Co, Au, Ag, Al, Ru, Hf, Pb) і напівпровідник (Si,Ge) – (Fe, Co, Cu, Al, Au, Cr, W, Pb). Аналізуються закономірності змін величин міжфазної енергії, міжфазного натягу, роботи адгезії, енергії адгезійних зв'язків за номером контактуючого елемента в таблиці Менделеєва та різниці електронегативностей взаємодіючих елементів.

На основании соотношений неравновесной термодинамики и физики поверхностных явлений рассчитаны энергетические и адгезионные параметры межфазных взаимодействий в системах графен – (Si, Cu, Fe, Co, Au, Ag, Al, Ru, Hf, Pb) и полупроводник (Si, Ge) – (Fe, Co, Cu, Al, Au, Cr, W, Pb). Анализируются закономерности изменений величин межфазной энергии, межфазного натяжения, работы адгезии, энергии адгезионных связей по номеру контактирующего элемента в таблице Менделеева и разнице электроотрицательностей взаимодействующих элементов.

On the basis of the non-equilibrium thermodynamics relations and the surface physics phenomena we calculate adhesion and energy parameters to characterize the interfacial interactions in graphene – (Si, Cu, Fe, Co, Au, Ag, Al, Ru, Hf, Pb) and semiconductor (Si, Ge) – (Fe, Co, Cu, Al, Au, Cr, W, Pb) systems. We analyze trends of the interfacial energy, interfacial tension, work of adhesion and the energy of adhesive bonds on the contacting element’s atomic number in the periodic table and on the electronegativity difference of interacting elements. Thus, this work provides theoretical basis for the development of new composite materials.