通过溶剂选择控制高熵合金纳米粒子表面原子排列的动力学机制
材料科学
2025-05-23 v1
摘要
通过多元素组成控制纳米尺度表面原子排列的能力，为高熵纳米合金提供了具有前景的功能性能。因此，发展对纳米合金形成机制的基本理解对于有效工程表面组成及其结果功能性能至关重要。以 Cantor 合金 (CrMnFeCoNi) 为模型系统，我们研究了在反应性纳秒脉冲激光合成过程中，溶剂选择如何影响碳掺杂及其对纳米粒子形貌、结构和组成的变化。高度掺杂的碳从有机溶剂分离出来，产生具有独特碳壳的无定形纳米粒子，能够耐受最高350摄氏度的热。我们提出了动力学受控的粒子形成机制，并论证了碳掺杂、碳壳形成与金属碎片熔聚这三种竞争反应的时间尺度的关键性，对纳米粒子的组成和形貌特征产生决定性影响。该工作演示了在无定形高熵纳米合金中实现溶剂驱动的表面组成控制。它引入了一种通过反应性脉冲激光合成实现表面原子排列的新方法。
引用
@article{arxiv.2505.16537,
title = {Kinetically controlling surface atom arrangements in thermally robust, amorphous high-entropy alloy nanoparticles by solvent selection},
author = {Varatharaja Nallathambi and Se-Ho Kim and Baptiste Gault and Sven Reichenberger and Dierk Raabe and Stephan Barcikowski},
journal= {arXiv preprint arXiv:2505.16537},
year = {2025}
}