Пятёрка

Пятерка Описание пятиугольных наночастиц Пятиугольные наночастицы (MTP) состоят из пяти монокристаллов, расположенных вокруг общей оси.   Каждая единица имеет гранецентрированное кубическое […]

Пятерка

  • Описание пятиугольных наночастиц

    • Пятиугольные наночастицы (MTP) состоят из пяти монокристаллов, расположенных вокруг общей оси.  
    • Каждая единица имеет гранецентрированное кубическое расположение атомов.  
    • Они могут быть выращены в нанометровом диапазоне и до миллиметров.  
  • История и исследования

    • Первые упоминания о пятиугольных наночастицах относятся к XIX веку.  
    • В 1966-67 годах Седзо Ино и Сиро Огава и Джон Олпресс и Джон Вейси Сандерс наблюдали их в вакуумном осаждении металла.  
    • В последующие десятилетия были проведены обширные исследования, особенно в Японии.  
  • Структура и свойства

    • Пятиугольные наночастицы могут быть симметричными или асимметричными.  
    • При малых размерах они имеют форму декаэдра Маркса с низким энергопотреблением.  
    • При больших размерах они могут быть наиболее стабильной структурой, но могут быть и одной из многих.  
  • Деформация дисклинации

    • Пятиугольные наночастицы состоят из пяти монокристаллов с угловым зазором.  
    • При небольших размерах зазор закрывается за счет упругой деформации (дисклинации).  
    • В других конструкциях угол может быть другим, что приводит к различным типам дисклинаций.  
  • Применение и методы получения

    • Пятиугольные наночастицы могут быть использованы в солнечных батареях и гетерогенном катализе.  
    • Методы получения включают коллоидное растворение и различные подходы к осаждению.  
    • Они часто встречаются в алмазах, золоте, серебре, меди и палладии.  
  • Альтернатива модели дисклинационной деформации

    • Изменение атомной структуры в сторону тетрагональной кристаллической структуры  
    • Гипотеза о меньшей энергии тетрагональной структуры  
  • Трехмерная форма частиц

    • Зависит от условий окружающей среды и давления газа  
    • Ино предложил десятигранник с {100} гранями  
    • Маркс предложил модель с модифицированной конструкцией Вульфа  
  • Термодинамическая форма

    • Зависит от относительной поверхностной энергии граней  
    • Декаэдр Ino образуется при малой поверхностной энергии {100} граней  
    • Десятигранник Marks образуется при средней поверхностной энергии {100} граней  
  • Кинетическая форма

    • Зависит от скорости роста различных поверхностей  
    • Длинный стержень вдоль общей пятикратной оси при быстрой скорости роста {111} граней  
  • Энергия в зависимости от размера

    • Полная энергия включает объем, поверхностную энергию и энергию деформации  
    • Десятигранные частицы имеют меньшую суммарную энергию при промежуточных размерах  
    • Икосаэдрические частицы стабильны при малых размерах  
  • Статистическая совокупность

    • При малых размерах сосуществуют различные структуры  
    • Наночастицы вырастают из маленького зародыша, не меняя формы  
  • Энергетический ландшафт

    • Конкуренция между икосаэдрической и десятигранной морфологиями  
    • Двойная воронка энергетического ландшафта с высоким барьером при равновесии  
  • Структура и фазовые переходы десятигранных кластеров

    • При низкой температуре десятигранный кластер из 75 атомов является глобальным минимумом свободной энергии.  
    • С повышением температуры энтропия конкурирующих структур приводит к фазовому переходу первого рода.  
    • При высоких температурах наблюдается жидкоподобное состояние.  
  • Экспериментальные исследования

    • Яги и соавторы наблюдали изменения внутренней структуры со временем.  
    • Обнаружены изменения во внутренней структуре жидких ячеек и переходы между формами.  
    • Оллпресс и Сандерс предложили концепцию последовательного двойникования.  
  • Последовательное двойникование

    • Двойникование начинается с одного тетраэдрического элемента и продолжается до объединения пяти подразделений.  
    • Термин «последовательное двойникование» теперь означает движение дисклинации.  
    • Экспериментальные изображения показывают симметричные и асимметричные структуры.  
  • Связанные концепции и применения

    • Квазикристаллы: пятикратные циклические двойники могут быть источником данных дифракции электронов.  
    • Гетерогенные катализаторы: десятигранные частицы проявляют различные характеристики.  
    • Плазмоника: десятигранные частицы обладают специфическими оптическими характеристиками.  
    • Тонкие пленки и механическая деформация: структуры могут возникать в тонких пленках и при отжиге.  
  • Дополнительные термины и концепции

    • Химическая физика: раздел химии и физики.  
    • Кластер: набор связанных атомов или молекул.  
    • Форма кристалла: видимая форма минерала.  
    • Двойникование кристаллов: два кристалла, разделяющие одни и те же точки кристаллической решетки.  
    • Дисклинация: угловой дефект в материале.  
    • Икосаэдрические двойники: структура в атомных кластерах и наночастицах.  
    • Нанокластер: совокупность связанных атомов или молекул.  
    • Наноматериалы: материалы с размером гранул от 1 до 100 нм.  
    • Нанопроволока: проволока диаметром в нанометры.  
    • Нуклеация: начальный этап фазового перехода.  
    • Поверхностная энергия: избыточная энергия на поверхности материала.  
    • Поверхностное напряжение: изменение поверхностной энергии при растяжении.  
    • Конструкция Вульфа: форма монокристалла с наименьшей энергией.  

Полный текст статьи:

Пятёрка

Оставьте комментарий

Прокрутить вверх