Many-Body Effects in Nanocrystal Superlattices: Departure from Sphere Packing Explains Stability of Binary Phases

纳米晶 超晶格 化学 化学物理 球形填料 结晶 三元运算 粒子(生态学) 自组装 结晶学 球体 星团(航天器) 透射电子显微镜 半径 等球密排 硬球 胶束 纳米颗粒 纳米技术 二进制数 凝聚态物理 计算化学 物理 材料科学 物理化学 水溶液 天文 程序设计语言 数学 有机化学 计算机安全 复合材料 计算机科学 地质学 海洋学 算术
作者
Michael A. Boles,Dmitri V. Talapin
出处
期刊:Journal of the American Chemical Society [American Chemical Society]
卷期号:137 (13): 4494-4502 被引量:156
标识
DOI:10.1021/jacs.5b00839
摘要

This work analyzes the role of hydrocarbon ligands in the self-assembly of nanocrystal (NC) superlattices. Typical NCs, composed of an inorganic core of radius R and a layer of capping ligands with length L, can be described as soft spheres with softness parameter L/R. Using particle tracking measurements of transmission electron microscopy images, we find that close-packed NCs, like their hard-sphere counterparts, fill space at approximately 74% density independent of softness. We uncover deformability of the ligand capping layer that leads to variable effective NC size in response to the coordination environment. This effect plays an important role in the packing of particles in binary nanocrystal superlattices (BNSLs). Measurements on BNSLs composed of NCs of varying softness in several coordination geometries indicate that NCs deform to produce dense BNSLs that would otherwise be low-density arrangements if the particles remained spherical. Consequently, rationalizing the mixing of two NC species during BNSL self-assembly need not employ complex energetic interactions. We summarize our analysis in a set of packing rules. These findings contribute to a general understanding of entropic effects during crystallization of deformable objects (e.g., nanoparticles, micelles, globular proteins) that can adapt their shape to the local coordination environment.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
TiAmo完成签到 ,获得积分10
1秒前
2秒前
小宋同学完成签到,获得积分10
2秒前
大黄鸭的小黄人完成签到,获得积分10
3秒前
3秒前
3秒前
董岩完成签到,获得积分10
3秒前
Present完成签到,获得积分10
4秒前
A1B2C3D4E5F6完成签到,获得积分10
4秒前
4秒前
kathy发布了新的文献求助10
4秒前
4秒前
5秒前
零零零发布了新的文献求助20
5秒前
科研通AI6.1应助屈春洋采纳,获得10
5秒前
111完成签到,获得积分10
6秒前
夕荀发布了新的文献求助10
6秒前
6秒前
Dean应助Shyee采纳,获得50
6秒前
晴天娃娃完成签到,获得积分10
6秒前
6秒前
zwd完成签到,获得积分10
7秒前
8秒前
9秒前
CHENYINGYING完成签到 ,获得积分10
9秒前
max完成签到,获得积分10
9秒前
11111发布了新的文献求助10
9秒前
9秒前
瑶咕隆咚发布了新的文献求助10
10秒前
10秒前
rui完成签到 ,获得积分10
10秒前
九点半上课了完成签到,获得积分10
11秒前
11秒前
JamesPei应助氯化氢采纳,获得10
11秒前
光亮白山完成签到 ,获得积分10
11秒前
狂野画板发布了新的文献求助10
11秒前
11秒前
毛彬发布了新的文献求助10
13秒前
xxxx_w发布了新的文献求助10
13秒前
油条狗发布了新的文献求助10
13秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Modern Epidemiology, Fourth Edition 5000
Handbook of pharmaceutical excipients, Ninth edition 5000
Digital Twins of Advanced Materials Processing 2000
Weaponeering, Fourth Edition – Two Volume SET 2000
Polymorphism and polytypism in crystals 1000
Signals, Systems, and Signal Processing 610
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 纳米技术 有机化学 生物化学 化学工程 物理 计算机科学 复合材料 内科学 催化作用 物理化学 光电子学 电极 冶金 基因 遗传学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6022313
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 7640879
关于积分的说明 16168732
捐赠科研通 5170389
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2766748
邀请新用户注册赠送积分活动 1749987
关于科研通互助平台的介绍 1636818