预测由界面应变主导的纳米晶形貌
材料科学
2021-02-03 v1 介观与纳米尺度物理
摘要
在广义 Wulff-Kaichew（GWK）定理框架下，研究了技术上重要的氧化镍（NiO）纳米晶在（001）钛酸锶衬底上的形状依赖性。发现 NiO 纳米晶的形状主要由界面应变的存在（或缺失）主导。与衬底具有完全赝同构界面（即外延应变未弛豫）的纳米晶形成嵌入的光滑球冠形貌，具有 {001}、{011}、{111} 及高指数 {113} 暴露晶面且 Wulff 点为负。另一方面，当界面应变由失配位错弛豫时，纳米晶呈截顶金字塔形，由 {111} 面与 {001} 平顶围成，Wulff 点为正。我们的定量模型能较准确地预测两种实验观测到的形状与尺寸。鉴于各类物理化学与电化学功能器件中对异质外延纳米晶日益增长的需求，这些结果为利用 GWK 定理作为解释由界面应变主导的氧化物衬底上异质外延纳米晶生长的通用解析方法奠定了重要基础。
关键词
引用
@article{arxiv.2102.01220,
title = {Predicting nanocrystal morphology governed by interfacial strain},
author = {Hongwei Liu and Xuan Cheng and Nagarajan Valanoor},
journal= {arXiv preprint arXiv:2102.01220},
year = {2021}
}