Suppression of crystal nucleation in polydisperse colloids due to increase of the surface free energy

成核 过饱和度 微晶 化学物理 亚稳态 胶体 结晶 无定形固体 材料科学 表面能 晶体生长 结晶学 粒径 Crystal(编程语言) 热力学 化学 物理化学 物理 复合材料 有机化学 程序设计语言 计算机科学
作者
Stefan Auer,Daan Frenkel
出处
期刊:Nature [Nature Portfolio]
卷期号:413 (6857): 711-713 被引量:422
标识
DOI:10.1038/35099513
摘要

The formation of small crystallites is governed by two competing factors: the free energy gained upon transferring constituent atoms, molecules or colloidal particles from the metastable liquid to the more stable solid, and the free energy needed to create the surface area of the crystallite. Because the ratio of surface area to bulk is large for small particles, small crystallites dissolve spontaneously under conditions where larger crystallites are stable and macroscopic crystal growth occurs only if spontaneously formed crystallites exceed a critical minimum size. On theoretical grounds, the probability of forming such critical crystal nuclei is expected to increase rapidly with supersaturation. However, experiments show that the rate of crystal nucleation in many systems goes through a maximum as the supersaturation is increased. It is commonly assumed that the nucleation rate peaks because, even though the probability of forming critical nuclei increases with increasing concentration, the rate of growth of such nuclei decreases. Here we report simulations of crystal nucleation in suspensions of colloidal spheres with varying size distributions that show that the probability that critical nuclei will form itself goes through a maximum as the supersaturation is increased. We find that this effect, which is strongest for systems with the broadest particle size distribution, results from an increase with supersaturation of the solid-liquid interfacial free energy. The magnitude of this effect suggests that vitrification at high supersaturations should yield colloidal glasses that are truly amorphous, rather than nano-crystalline.
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
1秒前
Ascender发布了新的文献求助10
1秒前
梦想在飞发布了新的文献求助10
3秒前
X_x完成签到 ,获得积分10
3秒前
pick发布了新的文献求助20
4秒前
liliAnh完成签到 ,获得积分10
7秒前
8秒前
简单十三完成签到,获得积分20
8秒前
爆米花应助举个栗子8采纳,获得10
8秒前
小罗同学完成签到 ,获得积分10
11秒前
12秒前
李爱国应助顺顺顺福采纳,获得10
12秒前
qq3263完成签到,获得积分10
12秒前
斯文的斌完成签到 ,获得积分10
13秒前
斯文的斌完成签到 ,获得积分10
14秒前
枫可可完成签到,获得积分10
14秒前
斯文的斌完成签到 ,获得积分10
14秒前
斯文的斌完成签到 ,获得积分10
14秒前
斯文的斌完成签到 ,获得积分10
14秒前
斯文的斌完成签到 ,获得积分10
14秒前
斯文的斌完成签到 ,获得积分10
14秒前
斯文的斌完成签到 ,获得积分10
14秒前
斯文的斌完成签到 ,获得积分10
14秒前
斯文的斌完成签到 ,获得积分10
14秒前
斯文的斌完成签到 ,获得积分10
14秒前
斯文的斌完成签到 ,获得积分10
14秒前
斯文的斌完成签到 ,获得积分10
14秒前
yexu845发布了新的文献求助10
16秒前
yangyangyang完成签到,获得积分10
17秒前
18秒前
19秒前
一方发布了新的文献求助10
19秒前
阿峤完成签到,获得积分10
20秒前
ATTENTION完成签到,获得积分10
21秒前
23秒前
夏夏发布了新的文献求助10
24秒前
顺顺顺福发布了新的文献求助10
24秒前
科研通AI6.4应助冰蓝采纳,获得10
27秒前
taozi发布了新的文献求助30
28秒前
川木发布了新的文献求助20
29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
Markov Chain Monte Carlo 5000
Evidence Summary. Injection (subcutaneous):op- timal administration 1000
悉尼大学博士学位论文,题目:Modelling and testing of one-sided stitched laminated composites. 作者:Kristopher P. Plain 700
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 610
Curating Socialism: A Handbook of International Art Exhibitions 1947-1989 530
Lengua e imagen en la comunicación digital 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7485795
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9077822
关于积分的说明 19359449
捐赠科研通 7100264
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3248325
关于科研通互助平台的介绍 2417584
邀请新用户注册赠送积分活动 2233710