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微粒在高温下的运动方式是怎样的?
发布:s0208_2016   时间:2018/7/13 9:34:57   阅读:297 
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两种包含561个金原子纳米簇的交替结构。
来源:斯旺西大学

一位斯旺西大学的纳米材料专家,一直在研究金原子在高温下的排布方式。
这项研究对于纳米技术在工程领域的一些潜在应用非常重要,例如在催化和航空领域,只有纳米尺度的粒子才会受到非常高的温度影响。

这项由伯明翰、斯旺西和热那亚大学共同合作得到的研究结果将会在本周发表在《Nature Communications》杂志上。这项研究表明,尺寸经过精确挑选的(561 ±14个)金纳米原子的扩散和聚合是相当剧烈的,但它们内部的原子排列的确也发生了改变。

研究人员使用一台带有稳定变温设备的扫描透射电子显微镜,对500摄氏度下尺寸经过挑选的金纳米粒子(或纳米束)进行原子分辨率成像。将这些粒子从纳米粒子源沉积到氮化硅或碳的薄膜上。

两种包含561个金原子纳米簇的交替结构
实验结果表明,即使在最高温度下,金纳米粒子也能够到达表面,充分修复表面上的点缺陷。

但是,在热处理过程中,纳米簇的原子结构发生波动,它们在两个主要的原子结构(“同分异构体”)之间来回切换:一种是类似一小块黄金的面心立方结构,一种是晶体对称的五棱柱结构。研究人员甚至能够测量这两种不同原子结构之间仅为40meV的微小能量区别。

斯旺西大学工程学院纳米材料实验室主任,Richard Palmer教授说:“这些先进的实验已经允许我们对沉积到表面的纳米颗粒进行新的测量——测量两种相互竞争的原子结构之间的能量差异。对于愿意将本实验的研究成果作为参考,利用计算机模拟纳米材料特性对纳米材料进行深入研究的的人来讲是十分兴奋的。并且,图片显示这些小纳米颗粒是非常坚硬的物质,这对于它们能够在未来工业制造中的应用来讲是相当好的预兆。”

斯旺西实验室的研究重点是将这种纳米粒子的数量扩大1000万倍,达到克的水平,甚至更大。正如Palmer教授所言:“我们需要大量非常小的物质来实现纳米技术的真正潜力。”
 
来源:斯旺西大学
译者:iron-man
译自:sciencedaily
 
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