金刚石立方晶体结构纳米线重构并断裂为纳米颗粒
材料科学
2020-02-18 v1 介观与纳米尺度物理
摘要
我们采用动力学蒙特卡洛方法，研究此前硅纳米线实验中发现的金刚石立方晶体结构纳米线断裂为纳米颗粒链的物理机制。我们表明该过程基于已知的粗化转变机制，其在具有显著表面能密度各向异性的准一维体系/纳米线中具体显现。依温度及纳米线相对其内部晶体结构的取向不同，显著截面调制波长超出其初始半径4至18倍。对某些取向，直线纳米线在演化初期形成蜿蜒/螺旋结构。纳米线断裂为单个纳米簇的阶段情景亦多样：或是纳米线每个纺锤形区域经长波表面扰动变为独立液滴，或是相邻短尺度珠粒因Ostwald熟化效应相互吞并，并可伴随形成长寿命多体哑铃。所发现的准一维体系动力学特征拓展了我们对纳米线断裂物理机制（Nichols与Mullins作为此类不稳定性的经典模型提出）的认识，或可有益于基于有序纳米颗粒链的应用。
引用
@article{arxiv.2002.07009,
title = {Restructuring and Breakup of Nanowires with the Diamond Cubic Crystal Structure into Nanoparticles},
author = {Vyacheslav N. Gorshkov and Vladimir V. Tereshchuk and Pooya Sareh2},
journal= {arXiv preprint arXiv:2002.07009},
year = {2020}
}
备注
38 pages, 15 figures, 7 video