【引言】
當(dāng)兩個具有相同晶格平面的今日晶界晶材晶體通過一定的對稱作用而相互生長時，就會發(fā)生孿生現(xiàn)象。向附孿晶晶體是著通重孿廣泛存在于各種材料中，包括（例如金紅石和纖鋅礦）、過形高金屬（如銅銅（Cu），成和銀（Ag）和金（Au））以及陶瓷（鈦酸鋇(BaTiO3)）。分解孿生會導(dǎo)致影響物理和化學(xué)性質(zhì)的誘導(dǎo)各種結(jié)構(gòu)和形態(tài)。例如，料牛五重孿晶（5-FTs）的今日晶界晶材應(yīng)力顯著增加了納米線的楊氏模量，而多晶銅納米線在還原二氧化碳時表現(xiàn)出良好的向附甲烷選擇性。多重孿生結(jié)構(gòu)在晶體生長、著通重孿機械工程、過形高生物醫(yī)學(xué)診斷、成和光學(xué)、分解催化等領(lǐng)域的誘導(dǎo)應(yīng)用受到廣泛關(guān)注。
【成果簡介】
今日，在美國太平洋西北國家實驗室李冬生研究員團隊（通訊作者）帶領(lǐng)下，與中國科學(xué)院金屬研究所、密西根大學(xué)和密蘇里大學(xué)合作，使用原位高分辨率透射電子顯微鏡與分子動力學(xué)模擬相結(jié)合，證明通過重復(fù)定向附著?3納米金、鉑和鈀納米粒子，發(fā)生了五重孿生。團隊發(fā)現(xiàn)了兩種不同的形成五重孿生納米粒子的機制，這些機制是由應(yīng)變的積累和消除驅(qū)動的。這伴隨著晶界的分解，形成了一個特殊的雙晶系，其凈應(yīng)變?yōu)榱?。這些觀察能夠?qū)\生過程進行定量描述。該機制為控制多種材料的孿生結(jié)構(gòu)和形態(tài)提供了指導(dǎo)。相關(guān)成果以題為“Oriented attachment induces fivefold twins by forming and decomposing high-energy grain boundaries”發(fā)表在了Science。
【圖文導(dǎo)讀】
圖1?Au NPs的OA處理后所得晶體結(jié)構(gòu)的示意圖
圖2 通過OA，原子表面擴散以及ZST成核和生長后的5-FT形成機制1
圖3 5-27形成前的Σ27振蕩演化過程
圖4 通過ZST分解Σ27，形成Σ34和Σ35
圖5 通過OA和部分位錯滑移形成的機制2
圖6 通過機制1和2在Pd和Pt NP中形成5-FTs的實例
文獻鏈接：Oriented attachment induces fivefold twins by forming and decomposing high-energy grain boundaries（Science，2019，DOI:10.1126/science.aax6511）
本文由木文韜翻譯，材料牛整理編輯。
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