从纳米颗粒到纳米晶块体：硅纳米颗粒的场辅助烧结
介观与纳米尺度物理
2015-05-20 v2 材料科学
摘要
纳米晶块体材料因其兼具机械强度和特定的电子输运特性，在许多应用中备受青睐。我们的自下而上方法始于定制的纳米颗粒。压实和热处理至关重要，但通常最终阶段的烧结伴随着快速的晶粒生长，这破坏了纳米晶性。对于导电纳米颗粒，场激活烧结技术克服了这一问题。尽管进行了固结，但仍保持了较小的晶粒尺寸。然而，具有高实际影响的潜在原理尚未完全阐明。在这项结合实验和理论的工作中，我们以高掺杂硅纳米颗粒为模型系统，展示了烧结过程中微观结构的发展如何与电流通过粉末的渗流路径相关联。实现纳米晶块体材料和均匀的微观结构是可能的。为此，不仅需要由于压实而产生的电流路径，还需要由于焦耳热而导致的电流路径解体。观察到的微米尺度上的密度波动归因于模拟粉末网络的特定热分布。
引用
@article{arxiv.1011.6225,
title = {From nanoparticles to nanocrystalline bulk: Field assisted sintering of silicon nanoparticles},
author = {D. Schwesig and G. Schierning and R. Theissmann and N. Stein and N. Petermann and H. Wiggers and R. Schmechel},
journal= {arXiv preprint arXiv:1011.6225},
year = {2015}
}