五重孪晶Au纳米晶(penta-twinned)的孪晶边界和内部晶格应力为调控纳米晶体的结构和性质提供具有前景的创新型方法,但是目前人们对于控制5-FT纳米晶的非经典生长模型缺乏深入理解,这是因为五重孪晶Au纳米晶的热力学稳定区间较小,而且具有复杂的孪晶结构。
有鉴于此,中国科学院金属所Gang Zhou、中南大学宋淼等报道通过原位观测方法,从原子尺度研究5-FT以及其他纳米粒子与尺寸有关以及孪晶结构相关的聚集。
研究结果表明Au纳米粒子的表面扩散显著影响聚集纳米粒子的形貌,并且促进形成对称结构5-FT,尤其是对于比较小的纳米粒子。此外,5-FT的本征结构能够缓解形貌变化过程的原子表面扩散现象,延缓聚集和结构变化,促进形成结构复杂的孪晶。
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这项研究结果有助于推动孪晶纳米粒子的结构调控,能够更好的对功能材料的合成进行预测,并且用于开发先进的工程应用。
参考文献
Song, M., Zhang, D., Leng, D. et al. In situ atomic observations of aggregation growth and evolution of penta-twinned gold nanocrystals. Nat Commun 15, 9217 (2024).
DOI: 10.1038/s41467-024-53501-0
https://www.nature.com/articles/s41467-024-53501-0