成核和生長是結(jié)晶的兩個重要階段，對晶體晶相、尺寸、形貌、性能等起關(guān)鍵控制作用。然而，經(jīng)典理論難以解釋晶體生長過程中觀察到的諸多現(xiàn)象，如二次成核中存在的非晶過渡態(tài)、組分分離現(xiàn)象等。
近期，中國科學(xué)院新疆理化技術(shù)研究所研究員李俊杰團(tuán)隊聯(lián)合美國勞倫斯國家實驗室、歐洲伊比利亞國際納米實驗室等的科研人員，利用球差矯正的透射電子顯微術(shù)與分子動力學(xué)模擬，在原子尺度上揭示了晶體尺寸、缺陷密度及接觸方式共同影響的晶體融合生長機(jī)制。
原子尺度的動力學(xué)研究表明，當(dāng)一個五重孿晶與更小的納米晶體相遇，或兩個五重孿晶以面對面接觸方式相遇時，會快速融合生長形成一個新的五重孿晶；當(dāng)兩個晶體以頂角接觸頂角的方式相遇，其融合動力學(xué)過程則明顯滯后且緩慢，這種機(jī)制不利于形成五重孿晶，但利于形成復(fù)雜多重孿晶結(jié)構(gòu)。這一結(jié)果凸顯了面缺陷及納米晶接觸方式影響的融合生長過程。進(jìn)一步，該研究揭示了由于缺陷的存在，原子柱逐個遷移導(dǎo)致彎曲晶界的形成機(jī)制。
這一研究通過原位觀察晶體結(jié)晶動力學(xué)過程，有助于厘清五重孿晶的融合生長機(jī)制，為晶體可控制備提供指導(dǎo)。
相關(guān)研究成果發(fā)表在《美國化學(xué)會志》上。研究工作得到國家自然科學(xué)基金、中國科學(xué)院先導(dǎo)專項、新疆維吾爾自治區(qū)自然科學(xué)基金等的支持。
論文鏈接
晶體尺寸、缺陷密度、接觸方式影響的融合生長
本文鏈接：晶體融合生長機(jī)制研究獲進(jìn)展http://www.sq15.cn/show-12-1565-0.html
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