クリスタル 成長. 合成,生体,地質環境における粒子結合による結晶化
James J De Yoreo1, Pupa U P A Gilbert2, Nico A J M Sommerdijk3
1Physical Sciences Division, Pacific Northwest National Laboratory, Richland, WA 99352, USA. Department of Materials Science and Engineering, University of Washington, Seattle, WA 98195, USA.
Science (New York, N.Y.)
|August 1, 2015
まとめ
結晶は単純な分子ではなく 様々な粒子の結合によって成長します これらの非古典的な結晶化経路を理解することは 自然と実験室での結晶形成の説明の鍵です
科学分野:
- 材料科学
- 化学物理学
- 地化学
背景:
- クラシック結晶化モデルはモノメア添加に焦点を当てている.
- 非古典的な結晶化には様々な粒子結合 (ナノ粒子に対するイオン複合体) が含まれる.
- これらの経路は様々な環境で結晶の形成を理解するために重要です
研究 の 目的:
- 粒子の付着による結晶の成長の理解の進捗をレビューする.
- 結晶化経路におけるエネルギー景観とダイナミクスの相互作用を強調する.
- 非古典的な結晶化の基本的な側面の知識のギャップを特定する.
主な方法:
- フィールドと実験室での観察のレビュー.
- 結晶化経路に関する既存の文献の分析
- 自由エネルギーの景観と反応のダイナミクスの理論的考察.
主要な成果:
- 非古典的な結晶化経路は多様で,マルチイオン複合体からナノ粒子までの粒子が含まれる.
- 自由エネルギー風景と 反応のダイナミクスの相互作用から 複数の成長経路が生まれます
- 溶液構造,界面力,粒子運動に関する現在の理解は限られている.
結論:
- 結晶形成の予測モデルには,古典的な解釈を再考することが必要である.
- 顕微鏡の結晶の成長に 分子的な詳細を結びつけるには さらに研究が必要です
- この理解は,合成システム,バイオミネラル,そして天然の鉱化パターンにとって不可欠です.
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