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
英姑应助zzzzzzy采纳,获得10
刚刚
moxiang发布了新的文献求助30
1秒前
2秒前
ZJ发布了新的文献求助10
2秒前
今后应助ruirui采纳,获得10
2秒前
脑洞疼应助标致的飞烟采纳,获得10
2秒前
Q杰发布了新的文献求助10
3秒前
3秒前
4秒前
致鸢尾船完成签到,获得积分10
4秒前
白佳坤完成签到,获得积分10
5秒前
5秒前
5秒前
晨aaa完成签到,获得积分10
6秒前
lwlw完成签到,获得积分10
7秒前
牛油果完成签到,获得积分10
7秒前
文LL应助Tianz采纳,获得30
7秒前
zxe111发布了新的文献求助10
8秒前
9秒前
CipherSage应助昏睡的糖豆采纳,获得10
9秒前
小孔多笑加油完成签到,获得积分10
9秒前
33988发布了新的文献求助10
10秒前
Orange应助王琰采纳,获得10
10秒前
领导范儿应助LL采纳,获得10
11秒前
斯文冷梅发布了新的文献求助10
11秒前
11秒前
12秒前
12秒前
共享精神应助ZJ采纳,获得10
12秒前
lina发布了新的文献求助10
13秒前
01发布了新的文献求助100
13秒前
Hello应助AHA采纳,获得10
14秒前
Takagi52完成签到,获得积分10
14秒前
su完成签到,获得积分20
15秒前
所所应助任生平采纳,获得10
15秒前
山晴发布了新的文献求助10
15秒前
16秒前
田様应助好名字采纳,获得10
17秒前
少爷完成签到,获得积分10
17秒前
Criminology34应助科研通管家采纳,获得10
17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
2026年中国辛酸癸酸聚乙二醇甘油酯行业市场现状调查及投资机会研判报告 1000
模型平均及其应用 900
Nondestructive Testing Handbook: Vol. 4, Thermal and Infrared Testing (IR), 4th ed 800
Évora na Idade Média 555
作者名:Kristopher P. Plain,悉尼大学的,目前只能查到其四篇论文,想找到其博士论文 550
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
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 7345328
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8957540
关于积分的说明 19021086
捐赠科研通 6996766
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3219926
关于科研通互助平台的介绍 2384874
邀请新用户注册赠送积分活动 2200225