Unique surface patterns emerging during solidification of liquid metal alloys

材料科学 成核 纳米尺度 层状结构 相变 分子动力学 微观结构 化学物理 纳米技术 合金 冶金 热力学 化学 物理 计算化学
作者
Jianbo Tang,Stephanie Lambie,Nastaran Meftahi,Andrew J. Christofferson,Jiong Yang,Mohammad B. Ghasemian,Jialuo Han,Francois‐Marie Allioux,Md. Arifur Rahim,Mohannad Mayyas,Torben Daeneke,C. F. McConville,Krista G. Steenbergen,Richard B. Kaner,Salvy P. Russo,Nicola Gaston,Kourosh Kalantar‐zadeh
出处
期刊:Nature Nanotechnology [Springer Nature]
卷期号:16 (4): 431-439 被引量:141
标识
DOI:10.1038/s41565-020-00835-7
摘要

It is well-understood that during the liquid-to-solid phase transition of alloys, elements segregate in the bulk phase with the formation of microstructures. In contrast, we show here that in a Bi–Ga alloy system, highly ordered nanopatterns emerge preferentially at the alloy surfaces during solidification. We observed a variety of transition, hybrid and crystal-defect-like patterns, in addition to lamellar and rod-like structures. Combining experiments and molecular dynamics simulations, we investigated the influence of the superficial Bi and Ga2O3 layers during surface solidification and elucidated the pattern-formation mechanisms, which involve surface-catalysed heterogeneous nucleation. We further demonstrated the dynamic nature and robustness of the phenomenon under different solidification conditions and for various alloy systems. The surface patterns we observed enable high-spatial-resolution nanoscale-infrared and surface-enhanced Raman mapping, which reveal promising potential for surface- and nanoscale-based applications. During a liquid-to-solid phase transition, a Bi–Ga alloy forms ordered nanostructured patterns on its surface.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

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
xiaohan发布了新的文献求助10
刚刚
4born发布了新的文献求助10
1秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
1秒前
852应助dina采纳,获得10
1秒前
肖旻发布了新的文献求助10
2秒前
耍酷的荧发布了新的文献求助30
2秒前
大石头完成签到,获得积分10
2秒前
NATURECATCHER发布了新的文献求助10
3秒前
领导范儿应助卉木萋萋采纳,获得10
3秒前
tang完成签到,获得积分10
3秒前
innocence@x发布了新的文献求助30
3秒前
程瑞哲完成签到,获得积分10
3秒前
NexusExplorer应助自闭小天才采纳,获得10
4秒前
baozibaozi发布了新的文献求助10
4秒前
Jasper应助魁梧的涵柏采纳,获得10
5秒前
5秒前
DrN完成签到,获得积分10
5秒前
领导范儿应助拉长的晓蕾采纳,获得10
7秒前
7秒前
科研通AI6.1应助茶米采纳,获得10
7秒前
7秒前
天天快乐应助糟糕的铁锤采纳,获得10
8秒前
黑色天空完成签到,获得积分10
8秒前
8秒前
8秒前
9秒前
WHITE发布了新的文献求助10
9秒前
9秒前
10秒前
yifei完成签到,获得积分10
10秒前
科研通AI6.1应助研友_LXjdOZ采纳,获得10
10秒前
研友_VZG7GZ应助忧郁蛟凤采纳,获得10
10秒前
顾矜应助月怜天天采纳,获得10
11秒前
12秒前
大狒狒发布了新的文献求助10
12秒前
斯文败类应助stay采纳,获得10
13秒前
innocence@x完成签到,获得积分10
13秒前
13秒前
6666发布了新的文献求助10
14秒前
15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
Encyclopedia of Quaternary Science Reference Third edition 6000
Encyclopedia of Forensic and Legal Medicine Third Edition 5000
Introduction to strong mixing conditions volume 1-3 5000
Aerospace Engineering Education During the First Century of Flight 3000
Agyptische Geschichte der 21.30. Dynastie 3000
Les Mantodea de guyane 2000
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 计算机科学 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 复合材料 内科学 化学工程 人工智能 催化作用 遗传学 数学 基因 量子力学 物理化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5784354
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 5682151
关于积分的说明 15463941
捐赠科研通 4913559
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2644745
邀请新用户注册赠送积分活动 1592607
关于科研通互助平台的介绍 1547134