金属晶体揭示长期超速增长背后的秘密

澳大利亚研究人员发现一个隐藏pre-organisation机制,允许金属晶体从液体以巨大的速度增长,而不必克服任何能量势垒。

早在1950年代和60年代,它建立了纯金属可以冻结在巨大的利率,”说彼得Harrowell来自悉尼大学的。冷却到低于冰点,银可以聚合速率是每秒100米。金属原子似乎不需要安排自己到他们的晶体结构,积极推动在液体扩散需要能量输入进行——一个明显的矛盾两个过程需要原子需要移动。

金属如何管理这个barrierless结晶是一个长期的问题,这Harrowell和他的团队决定处理。他们的计算模拟表明,液体晶体界面的正前方有一个局部能量最小,事实上,已经结晶。

”在某种意义上生长晶体界面是发送一个隐藏的管理组织的液体提前自己的增长,pre-organises液体,允许它迅速崩溃到晶体状态,“Harrowell解释道。

无序的液体可以采取一个巨大的数量的可能的安排,其中一小部分实际上是水晶。所以(水晶)接口不需要做大量的工作,都必须擅长的选项是选择从巨大的图书馆,一个结构相匹配,“Harrowell说。这个过程需要几乎没有能量输入,只有发现已经是液体的部分曲目。

“很特殊的工作——研究人员已经确定晶体生长的速度限制,解决barrierless晶体生长的起源,”说Shiv Halasyamani研究无机材料休斯顿大学的我们。

晶体生长,Halasyamani解释说,仍然是一个试错的过程。更好的掌握晶体动力学可以帮助科学家访问氟硼酸钾铍(KBe等材料₂薄₃F₂)。尽管巨大的承诺让深紫外激光,迄今为止,没有人能够生长晶体大于4毫米²,这阻碍了其应用。

Harrowell和他的同事们发现,一些熔融盐氯化钠等也可以生长晶体超快。然而,barrierless结晶似乎仅限于最简单,面心立方晶体结构里。“扩大非金属,更复杂的系统,这是挑战,“Halasyamani说。“这将是困难的但这是可行的。