二元纳米粒子（NP）超晶格能够表现出独特的集体等离子体、磁性、光学和电子性质。近日，来自杜克大学机械工程与材料科学系的Gaurav Arya等人通过理论计算证明了当NP物种与形成界面的流体表现出不同的可混溶性时，可以调节使用流体-流体界面将NP的二元系统自组装成2D超晶格。

文章要点：

1) 该研究开发了一种适用于界面俘获结构的跳池蒙特卡罗（BHMC）算法，以快速确定NP的基态构型，从而能够实现对在界面处形成的二进制NP体系结构进行探索；

2) 此外，通过改变NP尺寸比、粒子间相互作用强度以及NP与两种流体的混溶性差异，研究得到了一系列精细的2D周期结构的组装，包括AB^-、AB₂^-和AB₃型单层超晶格以及AB^-、AB₂^-、A₃B₅和A₄B₆型双层超晶格，该研究结果表明，界面组装方法可以是一种多用途的平台，用于制备具有可调结构和性能的二维胶体超晶格。

参考资料：

Zhou, Y., Arya, G. Discovery of two-dimensional binary nanoparticle superlattices using global Monte Carlo optimization. Nat Commun 13, 7976 (2022).

DOI: 10.1038/s41467-022-35690-8

https://doi.org/10.1038/s41467-022-35690-8