二元納米晶體超晶格(BNSL)的合成使光致發光和磁性等正交物理特性能夠有針對性地集成到單個超結構中,為多功能材料打開了廣闊的設計空間。然而,對BNSL的形成機制仍知之甚少,這限制了對超晶格結構和性質的預測。在這里,賓夕法尼亞大學Christopher B. Murray、密歇根大學Sharon C. Glotzer結合原位散射和分子模擬來闡明兩種常見的BNSL(AlB2和NaZn13)通過乳液模板的自組裝。
本文要點:
1) 自組裝實驗表明,BNSL在最終二元相形成之前沒有中間結構,這表明它們的形成是通過經典成核進行的。作者通過模擬發現,盡管AlB2和NaZn13的形成通常歸因于熵,但它們的自組裝與具有短程粒子間吸引力的納米晶體最為一致,該發現可以加速BNSL中的成核動力學。
2) 作者還在模擬中發現了均勻的經典成核,這證實了上述實驗結果。這些結果在實驗和理論之間建立了可靠的對應關系,為BNSL的預測鋪平了道路。
Emanuele Marino et.al Crystallization of binary nanocrystal superlattices and the relevance of short-range attraction Nature Synthesis 2023
DOI: 10.1038/s44160-023-00407-2
https://doi.org/10.1038/s44160-023-00407-2