Atomic layer wear of single-crystal calcite in aqueous solution using scanning force microscopy

方解石 成核 材料科学 溶解 单晶 水溶液 原子单位 结晶学 复合材料 矿物学 化学 物理化学 有机化学 物理 量子力学
作者
Namseok Park,Myoung-Won Kim,S. C. Langford,J. T. Dickinson
出处
期刊:Journal of Applied Physics [American Institute of Physics]
卷期号:80 (5): 2680-2686 被引量:88
标识
DOI:10.1063/1.363185
摘要

Scanning force microscopy (SFM) is employed to study nm-scale wear of single-crystal calcite in an aqueous solution. When the SFM tip is drawn back and forth in a linear fashion across the edge of a preexisting single atomic layer etch pit, dissolution is strongly enhanced at the point where the tip crosses the step. The wear rate as a function of contact force is consistent with a thermally activated wear process, where the activation energy is locally reduced in the strain field of the SFM tip. The activation volume for the strain dependence is on the order of the average volume per ion in the CaCO3 lattice. This study provides further support for strain enhanced nucleation of double kinks along preexisting steps.
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