RF Sputter Deposition of Epitaxial Nanocrystalline Nd1-xSrxCoO3 Thin Films
本文报道了用射频磁控溅射法在SrTiO_3和LaAlO_3单晶衬底上沉积Nd_(1-x)Sr_xCoO_3(x=0,0.2和0.5)外延薄膜。沉积的薄膜都是完全取向和外延的,其特征在于纳米晶形态。沉积膜的平均粗糙度约为1 nm,而在热处理后,这增加到20 nm,同时保持纳米晶形态。沉积在SrTiO 3上的所有膜都显示出处于一定程度的拉伸应变下,而在LaAlO 3上的那些膜经历压缩应变,因此表明在约50 nm处,即使在热处理之后,膜也没有完全松弛。对于x=0.2的组合物,已经研究了三种不同的厚度,揭示了更薄的膜的应变增加。
2006-07-23 cond-mat.mtrl-sci
Nonequilibrium Kinetic Modeling of Sintering of a Layer of Dispersed Nanocrystals
我们报告了一个动力学Monte Carlo模拟研究多层烧结。被认为是感兴趣的层作为一个整体,特别是不断发展的结构的形态的动态功能。结果发现,烧结的动力学不完全是一个局部的过程,在一个大于几个颗粒附近的动力学影响的层形态。考虑一个单一的粒子层,使数字可管理,并允许可视化的结果,以及数值模拟的几个实现的统计平均值的属性的兴趣。我们确定烧结的最佳制度,考虑到几个粒度分布和温度控制协议。
2014-11-08 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech
Effect of oxygen adsorption and oxidation on the strain state of Pd nanocrystals
利用同步辐射光源的X-射线粉末衍射研究表明,氧化后钯纳米立方体的形貌和应变状态都发生了显著的变化。观察到由德拜-沃勒系数的静态分量测量的短程应变在氧化的纳米颗粒中更高;而与衍射峰的线加宽相关的长程应变被认为减少。使用多尺度模拟与经典分子动力学和密度泛函理论,我们连接的减少在长程应变的氧化纳米立方体的截断增加,而较高的短程应变被证明是由于表面软化从氧吸附。在不同的晶体学刻面上的不同的表面无序导致在截短的纳米颗粒的不同暴露表面上的氧活化的相反趋势。
2020-09-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Equilibrium Thermochemistry and Crystallographic Morphology of Manganese Sulfide Nanocrystals
Washington University in St. Louis(圣路易斯华盛顿大学);Arizona State University(亚利桑那州立大学);University of Delaware(特拉华大学)
本研究利用DFT预测MnS纳米晶在不同硫化学势下的平衡形态,发现RS形态倾向于立方体,ZB形态从十二面体转变为多面体,WZ形态呈棒状,揭示了MnS纳米晶形态调控的热力学机制。
2026-10-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph
Binder chemistry sets the interfacial balance constant in CsPbBr$_3$ nanocrystal supercapacitor electrodes
Indian Institute of Technology Roorkee(印度理工学院罗尔基分校);Banaras Hindu University(贝拿勒斯印度教大学)
本研究比较四种粘结剂对CsPbBr3纳米晶电极电容性能的影响,发现界面平衡常数ξ_Int并非普适,而需根据粘结剂化学性质(含酸基团与否)取特定值,并揭示电化学过程中的相转化。
2026-09-15 cond-mat.mtrl-sci
Phase-field modeling of TiO2 nanocarving via reaction with hydrogen-bearing gas
The Ohio State University(俄亥俄州立大学)
研究通过建立二维相场模型,探讨TiO2纳米雕刻中形态演变,纳入多种因素,经模拟明确各向异性因素作用,确定反应速率各向异性为主导,还探索晶粒取向差角影响,为微观结构演变及控制提供见解和指导。
2026-08-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Molecular beam growth of graphene nanocrystals on dielectric substrates
我们证明了石墨烯纳米晶体的生长,采用固体碳源的分子束方法,可以用于不同类别的大面积电介质基板。拉曼光谱和近边X射线吸收精细结构光谱的表征揭示了纳米晶体中的sp2杂化六方碳晶格。较低的生长速率有利于在所有研究的衬底上形成更高质量、更大尺寸的多层石墨烯微晶。的表面形态是由下面的基板和石墨单层台阶的粗糙度通过环境扫描隧道显微镜观察。
2012-06-18 cond-mat.mtrl-sci
Nanostructured thin films of indium oxide nanocrystals confined in alumina matrixes
本研究通过共粉碎法制备尺寸小于10纳米的氧化铟纳米晶限域于氧化铝基体的薄膜,优化沉积与退火条件获得立方相晶序,并分析其光学带隙等性质。
2025-01-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
The Role of Interfacial Morphology in Cu2O/TiO2 and Band Bending: Insights from Density Functional Theory
本研究用密度泛函理论分析Cu2O/TiO2锐钛矿异质结构的八种界面形貌,发现一致的交错能带排列和从Cu2O到TiO2的电荷转移,提出Z型构型可增强紫外光下的电荷分离与光催化活性。
2024-03-14 cond-mat.mtrl-sci physics.comp-ph
Sol-gel obtained YSZ nanocrystals on a substrate: a Monte Carlo approach of the crystallographic orientation
溶胶-凝胶法制备的YZS(Yttria Stabilized Zirconia)纳米晶在热处理后的$α$ -Al 2 O3衬底上生长时具有不同的形貌。当衬底具有平面缺陷时,纳米晶体在高度上生长并且在垂直方向上具有晶体学取向[111]的狭窄,而当衬底是纳米尺度的完美平面时,纳米晶体在衬底上延伸并且在高度上不生长,在垂直方向上具有晶体学取向[100]。我们在这里提出了一个Monte Carlo方法,计算在热处理过程中的纳米晶体上的衬底的行动:一个行动是在晶体取向的变化取决于缺陷的存在,另一个是行动的纳米晶体的形态。热处理的等效后,应用Metropolis算法与适当的表达式的能量取决于面间间距和表面扩散。在含有平面缺陷的$α$ -Al 2 O3衬底上生长的YSZ纳米晶的取向和形貌与实验结果吻合较好
2009-02-24 cond-mat.mtrl-sci
Polymer morphology and interfacial charge transfer dominate over energy-dependent scattering in organic-inorganic thermoelectrics
混合(有机-无机)材料已成为一类有前途的热电材料,其功率因数超过任何一种成分。这种增强的机制仍在争论中,并且已经证明很难确定潜在的物理学。在这项工作中,我们结合传输测量与理论模拟和第一性原理计算上的一个原型PEDOT:PSS-Te(铜)纳米线混合材料系统,了解模板和电荷重新分配的热电性能的影响。此外,我们应用最近开发的康-斯奈德电荷传输模型表明,在混合系统中的空穴的散射,定义的能量依赖性散射参数,保持相同的主体聚合物基体中的性能,而不是由聚合物形态表现在一个能量无关的传输系数。我们建立在这种语言来解释热电行为的各种PEDOT和P3 HT为基础的混合作为指导未来的工作在多相材料。
2018-10-08 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Substrate-regulated morphology of graphene
我们描绘了一个一般的理论框架,以确定通过能量最小化的衬底调控的石墨烯形态。然后,我们应用这样的框架来研究周期性的表面凹槽衬底上的石墨烯形态。取决于基底表面粗糙度和石墨烯-基底界面结合能,石墨烯的平衡形态在1)紧密贴合基底至2)在基底上保持平坦的范围内。有趣的是,在某些情况下,石墨烯形态在上述两个极限状态之间发生突变。我们的定量结果设想了一种很有前途的策略,以精确控制大面积的石墨烯形态。基底调节的石墨烯形态的丰富特征(例如,突变不稳定性)可以潜在地导致功能性石墨烯器件部件的新设计概念。
2010-01-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Nanocrystal Growth on Graphene with Various Degrees of Oxidation
我们展示了一个一般的两步法生长氢氧化物和氧化物纳米晶体的铁族元素(镍,钴,铁)石墨烯上的两个程度的氧化。在水热反应条件下,在低氧化程度的石墨烯片(GS)和高氧化程度的氧化石墨(GO)上观察到了明显不同的石墨烯生长行为。在GS表面预包覆少量含氧表面基团的小颗粒扩散并重结晶为具有良好形貌的单晶氢氧化镍Ni(OH)2六方纳米片或氧化铁Fe2O3纳米棒。相比之下,预涂覆在GO上的颗粒被GO上的高浓度氧基团和缺陷钉扎而没有重结晶成明确限定的形状。调节反应温度可以组合以进一步控制在石墨烯上生长的材料。对于与石墨烯具有弱相互作用的材料,提高反应温度可导致表面物质扩散和重结晶成更大的晶体,即使在高度氧化和有缺陷的GO上。我们的研究结果提出了一种有趣的新方法来控制石墨烯上生长的纳米材料的形态,通过调整石墨烯的表面化学作为晶体成核和生长的衬底。
2010-02-18 cond-mat.mtrl-sci
Kinetically Trapped Nanocrystals with Symmetry-Preserving Shapes
Institute for Multiscale Simulation, Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg(弗赖堡-埃尔朗根大学多尺度模拟研究所)
本文提出了一种考虑形状形成过程不同阶段动力学因素的综合理论框架,揭示了吸附原子成核能和生长岛几何形状是决定纳米晶体形态的关键因素,并指导了立方纳米晶体的精确合成。
2024-10-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Effects of Mismatch Strain and Substrate Surface Corrugation on Morphology of Supported Monolayer Graphene
氧化物衬底上的石墨烯单层已经被证明具有优异的电荷迁移率和热传输,用于潜在的器件应用。形貌的改变对石墨烯的输运性质有很大的影响。在本文中,我们从理论上分析了氧化物衬底上的石墨烯单层的形态稳定性,受到范德华相互作用和面内失配应变。首先,我们定义的平衡分离和界面粘附能作为两个关键参数,表征一个平坦的单层和一个平坦的基板表面之间的范德华相互作用。通过微扰分析,预测了临界压缩失配应变,超过该临界压缩失配应变,石墨烯单层经历应变诱导的不稳定性,在完全平坦的表面上形成具有增加的振幅和减小的波长的波纹。当衬底表面不完全平坦时,石墨烯的形态取决于表面反射的振幅和波长。预测从共形(波纹状)到非共形(平坦)形态的过渡。分析了衬底表面粗糙度对石墨烯平衡平均厚度和界面结合能的影响。此外,通过考虑衬底表面的应变和失配应变,人们发现,而拉伸失配应变降低石墨烯的应变幅度,波纹衬底表面促进应变诱导的不稳定性下的压缩应变。这些理论结果表明,通过表面图案化和应变工程来控制氧化物衬底上的石墨烯单层的形态的可能手段。
2010-03-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Snap-through instability of graphene on substrates
我们确定的石墨烯形态与人字形和棋盘格表面波纹基板调节。随着石墨烯/基底界面结合能和基底表面粗糙度的变化,石墨烯形态在两种不同状态之间突变:1)紧密贴合基底和2)在基底上保持几乎平坦。石墨烯的这种突穿不稳定性可以潜在地导致期望的电子性质以实现基于石墨烯的器件。
2009-07-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Phase-field simulations of the effect of temperature and interface for zirconium $δ\mbox{-}$hydrides
本文通过相场模型研究锆δ-氢化物在613-653K下的析出行为,揭示温度与界面能影响形貌和生长速率,而界面共格性丧失及临界失配度qc决定氢化物取向转变。
2023-11-06 cond-mat.mtrl-sci physics.comp-ph
Saddle-node bifurcation in interfacial morphology selects battery degradation phase
BEI corp.(BEI公司)
本文提出一个最小非线性闭合ODE模型,研究电池界面动态活性区域因子的分岔行为,揭示表面粗糙度饱和时的鞍点分岔,分析不同电极配置的稳定性与退化阶段。
2026-05-11 cond-mat.mtrl-sci
Field-Selective Adsorption of Saccharin on Nickel: Mechanistic DFT Insights into Solvation, Protonation, and Coating Morphology
Shiraz University(设拉子大学);Michigan State University(密歇根州立大学)
本研究通过DFT计算揭示了糖精在镍表面的选择性吸附机制,阐明了溶剂化、质子化和覆盖形态与电沉积微观结构的关系,为电镀添加剂的设计提供了理论依据。
2025-12-21 cond-mat.mtrl-sci
Energy and morphology of martensite-twinned martensite interface in CuAlNi shape memory alloy: a phase-field study
本研究采用相场方法模拟CuAlNi合金中马氏体-孪晶马氏体界面的过渡层形态,分析界面能和弹性微应变能,发现孪晶间距影响形态,特定孪晶体积分数引发孪晶分叉以最小化自由能。
2023-09-05 cond-mat.mtrl-sci
Halide Perovskite-Chalcohalide Nanocrystal Heterostructures as a Platform for the Synthesis and Investigation of the CsPbCl3-CsPbI3 Epitaxial Interface
该研究通过钙钛矿-硫化物异质结构研究Cl-I交换,发现中间结构和完全交换后均存在发光的CsPbI3域,并揭示了界面应变和带对齐特性。
2025-12-07 cond-mat.mtrl-sci physics.class-ph
Understanding the Strain-Dependent Dielectric Behavior of Carbon Black Reinforced Natural Rubber: An interfacial or bulk phenomenon?
填料-聚合物相互作用是理解聚合物复合材料物理性能的关键之一。这些相互作用产生了一个特定的属性,可能有一个非平凡的复合材料的宏观性能的影响界面。在纳米尺度上直接测量界面性质通常是不可能的。因此,界面特性通常使用计算模型从本体响应反算。然而,如果该模型不考虑填料分散的形态,则结果可能是误导性的。最近已经发现,炭黑填充的天然橡胶膜的介电响应可以在拉伸时显著改变[Huang,Macromolecules 49,2339(2016)]。在本文中,我们将表明,这种现象可以在很大程度上解释的填料簇连接由于应变的变化,可能不是由界面相互作用的变化。为了支持这一论点,在测量的频率范围内的复合材料的极化机制进行了分析,并开发了数值模型,以虚拟地再现作为应变的函数的物理现象。结果表明,材料的介电常数与应变呈幂律关系,与实验结果吻合较好。
2016-09-29 cond-mat.mtrl-sci
Processing-dependent Chemical Ordering in a Metallic Alloy Characterized via Non-destructive Bragg Coherent Diffraction Imaging
本研究利用非破坏性布拉格相干衍射成像技术,表征了不同热处理下Cu$_3$Au纳米晶体的化学有序性,发现有序度与应变分布及散射振幅空间分布相关。
2025-02-27 cond-mat.mtrl-sci
Interfacial strain defines the self-organization of epitaxial MoO2 flakes and porous films on sapphire: experiments and modelling
研究了MoO 2在c面蓝宝石衬底上的外延生长。一种理论方法,基于应变能的密度泛函理论计算,允许预测优选层/衬底外延关系。为了验证计算结果,用化学驱动等温近空间气相输运技术生长了MoO 2/(001)Al 2 O3异质结构。在生长的早期阶段,获得两种形态,使用相同的生长参数:躺和站立的薄片。的组成和形态,以及层/衬底的外延关系,确定为两种形态。实验外延关系与DFT计算预测的应变能最有利的。对于较厚的膜,站立的薄片演变形成由聚结的外延薄片组成的外延多孔层。蓝宝石衬底和MoO 2之间的界面应变使分离或合并的薄片之间的自组织从纳米到微米尺度,取决于沉积条件。
2021-04-20 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Preserving Surface Strain in Nanocatalysts via Morphology Control
Rice University(莱斯大学);Diamond Light Source Ltd.(钻石光源有限公司);Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg(埃尔朗根-纽伦堡弗里德里希·亚历山大大学);Indiana University(印第安纳大学);Cornell University(康奈尔大学)
本文提出一种通过形貌控制稳定纳米催化剂表面应变的方法,利用尖锐边缘的核壳Au@Pd纳米颗粒维持共格异质外延界面,在Suzuki型交叉偶联反应中实现四倍活性提升。
2024-07-25 cond-mat.mtrl-sci physics.atom-ph physics.chem-ph
Study of epitaxial graphene on non-polar 6H-SiC faces
我们提出了外延石墨烯(EG)生长在非极性的a-平面和m-平面6 H-SiC的面,材料特性与已知的EG生长在极性面进行比较。原子力显微镜(AFM)的表面形貌表现出纳米晶石墨样功能的非极性面,而极性硅面显示台阶状功能。这种不同的行为归因于在非极性面上缺乏六边形模板。非极性面也表现出更大的无序和所有拉曼峰(D,G和2D)的红移随着温度的升高。这是由于应力随温度升高而降低。这些变化提供了证据,不同的EG生长机制的非极性和极性面,可能是由于表面自由能的差异。我们还介绍了a面EG和m面EG在形貌、厚度和拉曼特性方面的差异
2012-03-01 cond-mat.mtrl-sci
Interfacial Strain and Structural Defects Govern the Performance of Tantalum Superconducting Waveguide Resonators
Technical University of Munich(慕尼黑工业大学)
研究通过溅射沉积钽薄膜并分析其射频性能,发现界面应变和结构缺陷是影响超导谐振器品质因数的关键因素。
2026-07-03 cond-mat.mtrl-sci
In situ GISAXS study of the growth of Pd on MgO(001)
采用掠入射小角X射线散射技术研究了不同衬底温度下Pd纳米颗粒在MgO(001)表面生长过程中的形貌。对获得的二维图案进行了定量分析,并推导出平均形态参数(形状,大小)。在650 K以上,团聚体的平衡形状为截顶八面体,并推导出界面能。
2007-07-22 cond-mat.mtrl-sci
Evolution of the surface morphology of GaSb epitaxial layers deposited by molecular beam epitaxy (MBE) on GaAs (100) substrates
本研究比较了在GaAs衬底上生长GaSb缓冲层的三种方法,选定最优工艺,为低成本制备基于T2SL的高质量红外探测器结构提供了更廉价的替代方案。
2024-09-25 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph