發現納米級的液態黃金

發現納米級的液態黃金

發現納米級的液態黃金,在發表在《自然通訊》上的這項研究旨在回答一個簡單的問題:納米顆粒是如何融化?儘管這個問題在過去的一個世紀裡一直是研究人員關注的焦點,但它仍然是一個開放的問題。最初理論模型描述的融化發生在大約100年前,甚至最相關的模型出現在大約50年前,理查德·帕爾默教授領導了該大學工程學院的研究小組。

发现纳米级的液态黄金

考慮到理論模型現在相當陳舊,我們很有理由進行新的成像實驗,看看能否測試和改進這些理論模型。研究團隊在實驗中使用了黃金,因為它是貴金屬和其他金屬的模型系統。研究小組通過對直徑在2到5納米之間的金納米顆粒進行成像,並通過校正像差的掃描透射電子顯微鏡得出了結果,觀測後來得到了大規模量子力學模擬的支持。

能夠證明納米顆粒的熔點與大小有關,而且是第一次直接觀察到,在很大範圍的高溫下,納米顆粒的固體內核周圍會形成一層液體外殼,溫度實際上高達數百度。這有助於準確地描述納米粒子是如何熔化的,並預測它們在高溫下的行為。這是一項科學突破,都可以將其與熔融技術聯繫起來,也將幫助那些生產納米技術設備的人,這些設備可以用於一系列實際和日常用途,包括醫藥、催化和電子產品。

发现纳米级的液态黄金

儘管納米尺度上熔融行為的變化一直吸引著研究人員,但納米顆粒熔融的機理仍然是一個懸而未決的問題。現在直接觀察,在原子分辨率,表面熔化在單個大小選定的金團簇(2-5納米直徑)支持的碳膜,使用原位加熱階段在像差校正掃描透射電鏡。在較高的溫度下,金納米粒子被發現形成一個固體的核-液殼結構。團簇表面的熔點溫度,顯示出與熔點大小有關的抑制作用。


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