利用成核率的时间依赖性控制晶体多晶型
软凝聚态物质
2017-10-25 v1
摘要
大多数物质可以结晶成两种或多种不同的晶格，称为多晶型。尽管如此，目前还没有任何系统能让我们定量预测形成一种竞争性多晶型而非另一种的概率。我们通过对甘氨酸 alpha 和 gamma 多晶型的竞争成核进行大规模（数百个事件）研究来解决这个问题。使用原位 Raman 光谱鉴定每个晶体的多晶型。我们发现这两种多晶型的成核动力学非常不同。alpha 多晶型的成核开始缓慢但随后加速，而 gamma 多晶型的成核开始快但随后减慢。我们利用这种差异将获得 gamma 多晶型的纯度提高了十倍。晶体成核的统计类似于人类死亡率的统计，利用医学统计学的结果，我们表明传统的成核数据无法说明竞争成核过程之间是否存在相关性。因此我们可以证明，对于我们这种形式的数据，是不可能理清竞争成核过程的。我们还发现，晶体的生长速率和形状取决于它何时成核。这是成核与生长相关联的新证据。
引用
@article{arxiv.1710.04151,
title = {Controlling the crystal polymorph by exploiting the time dependence of nucleation rates},
author = {Laurie J. Little and Alice A. K. King and Richard P. Sear and Joseph L. Keddie},
journal= {arXiv preprint arXiv:1710.04151},
year = {2017}
}
备注
8 pages, plus 17 pages of supplementary material