表面导向与体相自旋分解竞争决定双金属纳米颗粒形貌

采用嵌入域相场形式研究双金属纳米颗粒（BNPs）中的相变路径。体相与表面导向自旋分解过程的竞争及其与毛细作用的相互作用被确定为 BNP 形貌的主要决定因素。前者以有效体相驱动力 $\Delta\tilde{f}$ 为特征，其随温度降低而增大；后者通过由接触角 $\theta$ 所捕捉的界面能平衡而显现。模拟的形貌，即核壳、Janus 与反核壳，聚集成 $\Delta\tilde{f}$-$\theta$ 空间中的不同区域。Ag-Cu 合金体系中 $\theta$ 随 $\Delta\tilde{f}$ 的变化使用 CALPHAD 方法作为温度的函数计算，其中表面能由修正的 Butler 方程估算。将 Ag-Cu 的这一 $\theta-\Delta\tilde{f}$ 轨迹叠加于形貌图上，可预测随温度变化的多种形貌转变。因此，本研究建立了一个独特的热力学框架并结合相场模拟，通过调控加工温度来预测和剪裁纳米颗粒形貌。