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,Danyang Wang,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:117
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
更新
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

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
OKC发布了新的文献求助10
刚刚
pure完成签到,获得积分10
2秒前
4秒前
邹幻雪完成签到,获得积分10
5秒前
今天不熬夜完成签到 ,获得积分10
6秒前
bkagyin应助灵犀采纳,获得10
7秒前
大方的荟完成签到,获得积分10
7秒前
所所应助科研通管家采纳,获得10
8秒前
张朝程完成签到,获得积分10
8秒前
9秒前
9秒前
NexusExplorer应助科研通管家采纳,获得10
10秒前
10秒前
李爱国应助科研通管家采纳,获得10
11秒前
深情安青应助科研通管家采纳,获得10
11秒前
wan发布了新的文献求助30
11秒前
CodeCraft应助科研通管家采纳,获得10
11秒前
沉默的钻石完成签到,获得积分10
12秒前
科研兄发布了新的文献求助10
12秒前
赘婿应助科研通管家采纳,获得10
12秒前
小二郎应助科研通管家采纳,获得10
13秒前
Akim应助科研通管家采纳,获得10
13秒前
JamesPei应助科研通管家采纳,获得10
14秒前
雪白的雁菡完成签到,获得积分20
14秒前
天天快乐应助科研通管家采纳,获得10
14秒前
基本完成签到,获得积分10
14秒前
小蘑菇应助科研通管家采纳,获得10
14秒前
诸乌完成签到,获得积分20
15秒前
Sherline16完成签到 ,获得积分10
15秒前
Owen应助阿冷采纳,获得10
16秒前
16秒前
yuguo完成签到,获得积分10
19秒前
19秒前
20秒前
大壮_0808发布了新的文献求助10
20秒前
顺利完成签到,获得积分10
21秒前
恩對发布了新的文献求助10
21秒前
22秒前
深情安青应助CWT采纳,获得50
22秒前
平淡白昼发布了新的文献求助10
23秒前
高分求助中
Evolution 2024
Impact of Mitophagy-Related Genes on the Diagnosis and Development of Esophageal Squamous Cell Carcinoma via Single-Cell RNA-seq Analysis and Machine Learning Algorithms 2000
How to Create Beauty: De Lairesse on the Theory and Practice of Making Art 1000
Gerard de Lairesse : an artist between stage and studio 670
大平正芳: 「戦後保守」とは何か 550
Contributo alla conoscenza del bifenile e dei suoi derivati. Nota XV. Passaggio dal sistema bifenilico a quello fluorenico 500
Multiscale Thermo-Hydro-Mechanics of Frozen Soil: Numerical Frameworks and Constitutive Models 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 基因 遗传学 催化作用 物理化学 免疫学 量子力学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 2995964
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2655888
关于积分的说明 7188321
捐赠科研通 2291753
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1214597
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 592924
版权声明 592791