在金纳米集群中结构演变和尺寸依赖的点压缩的现场加热特征:全面的热力学调查

科学领域:

• 材料科学 材料科学 材料科学
• 纳米技术纳米技术
• 物理化学 物理化学

背景情况:

• 了解高温下的纳米集群行为对于应用至关重要.
• 取决于尺寸的特性,如点,是纳米材料的关键特征.

研究的目的:

• 为了研究金纳米集群的温度依赖的结构演变.
• 为了确定金纳米集群的大小依赖的点压缩.
• 为了验证纳米集群化的理论模型.

主要方法:

• 按尺寸选择的金纳米集群 (Au_N) 通过气相凝聚和质量选择产生.
• 在现场加热实验与偏差校正扫描传输电子显微镜 (AC-STEM) 结合用于原子分辨率成像.
• 定量 (Q) STEM模拟用于对集群结构的统计分析.

主要成果:

• 观测到从二面体 (Ih) 到十面体 (Dh) 和面部中心立方体 (FCC) 结构的结构演变在Au群中.
• 融化开始于表面液体外的形成,随着温度的增加而变厚.
• 固体核心化发生在一个关键尺寸,点线性依赖于互直径.

结论:

• 黄金纳米集群可以动态地被困在变态稳定的结构中,作为生长模板.
• 液态核和生长模型准确地描述了金纳米集群中的表面核心融过程.
• 实验发现与理论预测一致,证实了模型的适用性.