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Fiveling

Nanopartícula decaédrica de PtFe1.2. [1]

Una quintillina , también conocida como nanopartícula decaédrica , partícula hermanada múltiples veces (MTP), nanopartícula pentagonal , pentagela o gemela quíntuple , es un tipo de cristal maclado que puede existir en tamaños que van desde nanómetros hasta milímetros . Contiene cinco monocristales diferentes dispuestos alrededor de un eje común. En la mayoría de los casos cada unidad tiene una disposición de los átomos cúbica centrada en las caras (fcc), aunque también son conocidos por otros tipos de estructura cristalina .

Se nuclan en tamaños bastante pequeños en el rango de los nanómetros , pero pueden crecer mucho más. Se han encontrado en cristales minerales [a] excavados en minas como la pentagonita [2] o el oro nativo de Ucrania, [3] en varillas de metales cultivadas mediante procesos electroquímicos y en nanopartículas producidas por la condensación de metales sobre sustratos o en gases inertes. Se han investigado sus usos potenciales en áreas como la mejora de la eficiencia de las células solares o la catálisis heterogénea para una producción más eficiente de productos químicos. La información sobre ellos se distribuye en una amplia gama de disciplinas científicas, principalmente química , ciencia de materiales , mineralogía , nanomateriales y física . Debido a que se han utilizado muchos nombres diferentes, a veces la información en las diferentes disciplinas o dentro de una sola disciplina está fragmentada y se superpone.

En tamaños pequeños en el rango de los nanómetros, hasta milímetros, los metales fcc a menudo tienen una combinación de facetas {111} y {100}, una forma de baja energía llamada decaedro de Marks . [4] [5] En relación con un solo cristal , en tamaños pequeños, un fiveling puede tener una estructura de menor energía debido a que tiene más facetas superficiales de baja energía . [b] Para equilibrar esto, existe un costo de energía debido a las tensiones elásticas para cerrar una brecha angular ( disclinación ), lo que las hace más energéticas en tamaños más grandes. Pueden ser la estructura más estable en algunos tamaños intermedios, pero pueden ser una entre muchas en una población de estructuras diferentes debido a una combinación de nanopartículas coexistentes y factores de crecimiento cinético. La temperatura, el entorno del gas y la quimisorción pueden desempeñar un papel importante tanto en su estabilidad termodinámica como en su crecimiento. Si bien suelen ser simétricos, también pueden ser asimétricos sin que la disclinación esté en el centro de la partícula.

Historia

Versión rediseñada del boceto de 1831 de un fiveling de oro de Rose, [6] que es un Marks Decahedron [7] [8] con .

Que se remontan al siglo XIX hay informes de estas partículas por parte de autores como Jacques-Louis Bournon en 1813 para las marcasita , [9] [10] y Gustav Rose en 1831 para el oro. [6] En mineralogía y en la literatura sobre macla de cristales, se les conoce como un tipo de macla cíclica en la que varias unidades monocristalinas idénticas están dispuestas en un patrón similar a un anillo donde todas se unen en un punto o línea común. [11] El nombre fiveling proviene de que tienen cinco miembros (cristales simples). [12] La literatura más antigua era principalmente de observación, con información sobre muchos materiales documentados por Victor Mordechai Goldschmidt en su Atlas der Kristallformen . [13] Se encuentran disponibles dibujos que muestran su presencia en marcasita, oro, plata, cobre y diamante. Se siguen encontrando nuevas formas minerales con estructura quintil, por ejemplo la pentagonita , cuya estructura se descifró por primera vez en 1973, recibe su nombre porque a menudo se encuentra con la macla quíntuple. [2] [14]

La mayoría de los análisis modernos comenzaron con la observación de estas partículas por Shozo Ino y Shiro Ogawa en 1966-67, [15] [16] y, de forma independiente, pero un poco más tarde (que reconocieron) el trabajo de John Allpress y John Veysey Sanders. [17] En ambos casos, se trataba de deposición al vacío de metal sobre sustratos en condiciones muy limpias ( vacío ultraalto ), donde se formaban islas de nanopartículas de tamaño entre 10 y 50 nm durante el crecimiento de películas delgadas . Utilizando microscopía electrónica de transmisión y difracción, estos autores demostraron la presencia de cinco unidades monocristalinas en las partículas, así como las relaciones gemelas. También observaron monocristales y un tipo relacionado de nanopartícula icosaédrica . A los cristales quíntuples e icosaédricos los llamaron partículas macladas múltiples ( MTP ). En los primeros trabajos se formaron formas casi perfectas de decaedro (bipirámide pentagonal) e icosaedro, por lo que se denominaron MTP decaédricas o MTP icosaédricas , nombres que conectan con las simetrías de grupo de puntos decaédricas ( ) e icosaédricas ( ) . [c] Paralelamente, y aparentemente de forma independiente, se trabajó en bigotes metálicos más grandes ( nanocables ) que a veces mostraban una estructura quíntuple muy similar, [18] [19] un hecho informado en 1877 por Gerhard vom Rath . [20] A continuación se realizaron análisis bastante extensos, particularmente para las nanopartículas, tanto de su estructura interna mediante algunos de los primeros microscopios electrónicos que podían obtener imágenes a escala atómica, [21] como mediante varios modelos continuos o atómicos como se cita más adelante.

Después de estos primeros trabajos hubo un gran esfuerzo, principalmente en Japón, para comprender lo que entonces se llamaban "partículas finas", pero que ahora se denominarían nanopartículas. Al calentar diferentes elementos para que los átomos se evaporaran y luego se condensaran en una atmósfera inerte de argón, se formaron partículas finas de casi todos los sólidos elementales y luego se analizaron utilizando microscopios electrónicos. Las partículas decaédricas se encontraron en todos los materiales cúbicos centrados en las caras y en algunos otros, a menudo junto con otras formas. [22] [23] [24]

Estructura decaédrica de energía mínima calculada para 75 átomos con un potencial de Lennard-Jones , una versión atomística de un decaedro de Marks. [25]

Si bien hubo trabajo continuo durante las siguientes décadas, fue con la Iniciativa Nacional de Nanotecnología [26] que se reavivó un interés sustancial. Al mismo tiempo , junto con los nombres anteriores, se hicieron comunes en la literatura términos como nanopartícula pentagonal , pentagemelo o gemelo quíntuple . Actualmente se han publicado un gran número de métodos diferentes para fabricar fivelings, a veces con un alto rendimiento pero a menudo como parte de una población mayor de diferentes formas. [27] Estos van desde métodos de solución coloidal [28] hasta diferentes enfoques de deposición. [22] [29] Está documentado que los fivelings ocurren con frecuencia para diamantes, [30] [31] oro y plata, [32] a veces para cobre [33] [34] o paladio [35] [36] y con menor frecuencia para algunos de los otros metales cúbicos centrados en las caras (fcc), como el níquel. [4] También hay casos como el de la pentagonita, donde la estructura cristalina permite una macla quíntuple con una tensión elástica mínima o nula (ver más adelante). [2] Hay trabajos en los que se han observado en cristales coloidales que consisten en matrices ordenadas de nanopartículas, [37] [38] y cristales individuales compuestos en nanopartículas decaédricas individuales. [39] Ha habido un modelado extenso mediante muchos enfoques diferentes, como el átomo incrustado , [4] muchos cuerpos, [40] dinámica molecular , [41] enfoques de unión estrecha , [42] y métodos de teoría funcional de la densidad [43] como lo discutió Francesca Baletto y Riccardo Ferrando [44] y también se analizan los paisajes energéticos más adelante.

Cepa de disclinación

Bipirámide pentagonal que muestra el espacio angular para la cúbica centrada en las caras .

Estas partículas constan de cinco unidades diferentes (monocristales) que están unidas por límites gemelos . La forma más simple que se muestra en la figura tiene cinco cristales tetraédricos que comúnmente tienen una estructura cúbica centrada en las caras , pero existen otras posibilidades, como el diamante cúbico y algunos otros, así como formas más complejas. El ángulo entre dos planos gemelos es de aproximadamente 70,5 grados en fcc, por lo que cinco de estos suman 352,5 grados (no 360 grados), lo que genera un espacio angular. En tamaños pequeños , esta brecha se cierra mediante una deformación elástica , que Roland de Wit señaló [45] [46] podría describirse como una disclinación en cuña , un tipo de defecto discutido por primera vez por Vito Volterra en 1907. [47] las tensiones para cerrar la brecha varían radialmente y se distribuyen por toda la partícula.

Con otras estructuras el ángulo puede ser diferente; La marcasita tiene un ángulo gemelo de 74,6 grados, por lo que en lugar de cerrar una cuña faltante, se debe abrir una con un ángulo de 13 grados, lo que se denominaría una disclinación negativa de 13 grados. Chao Liang y Yi Yu [48] han señalado que cuando se incluyen intermetálicos hay una variedad de ángulos diferentes, algunos similares a fcc donde hay una deficiencia (disclinación positiva), otros como AuCu donde hay una superposición. (disclinación negativa) similar a la marcasita, [9] [49] mientras que la pentagonita tiene probablemente la superposición más pequeña con 3,5 grados. [2]

Vista superior de la tensión de Von Mises en la bipirámide pentagonal y el decaedro de Marks. [50]

Los primeros datos experimentales de microscopía electrónica de transmisión de alta resolución [21] respaldaron la idea de un campo de deformación de disclinación distribuido en las nanopartículas, al igual que el campo oscuro y otros modos de obtención de imágenes en los microscopios electrónicos. [51] En partículas más grandes se han detectado dislocaciones para aliviar parte de la tensión. [52] [23] [53] [54] La deformación por disclinación requiere una energía que aumenta con el volumen de la partícula, por lo que las dislocaciones o los límites de los granos tienen menor energía para tamaños grandes. [55]

Más recientemente, Craig Johnson et al [56] realizaron un análisis detallado de las posiciones atómicas, seguido por varios otros autores, [57] [58] [59] que proporcionaron más información sobre las cepas y mostraron cómo se distribuyen. distribuidos en las partículas. Si bien el campo de deformación de disclinación clásico es un modelo de primera aproximación razonable, existen diferencias cuando se usan modelos elásticos más completos, como los métodos de elementos finitos , particularmente como lo señalaron Johnson et al, es necesario usar elasticidad anisotrópica . [56] [60] [59] Una complicación adicional es que el campo de deformación es tridimensional y se necesitan enfoques más complejos para medir todos los detalles, como lo detalla Bart Goris et al, quienes también mencionan problemas con la deformación de la película de soporte. . [61] Además, como lo señalaron Srikanth Patala, Mónica Olvera de la Cruz y Marks [50] y se muestra en la figura, las tensiones de Von Mises son diferentes para las bipirámides pentagonales (crecimiento cinético) versus la forma de energía mínima. [50] A partir de 2024, las deformaciones son consistentes con los cálculos de elementos finitos y un campo de deformaciones de disclinación, con la posible adición de un componente de corte en los límites gemelos para acomodar algunas de las deformaciones. [56] [58] [59]

Una alternativa al modelo de deformación por disclinación propuesto por BG Bagley en 1965 para los bigotes [62] es que hay un cambio en la estructura atómica alejándose de la cúbica centrada en las caras; una hipótesis de que una estructura cristalina tetragonal [63] tiene menor energía que fcc, y una estructura atómica de menor energía conduce a las partículas decaédricas. Esta visión fue ampliada por Cary Y. Yang [64] y también se puede encontrar en algunos de los primeros trabajos de Miguel José Yacamán . [65] [66] Se han realizado mediciones de la estructura promedio utilizando difracción de rayos X que, según se ha argumentado, respaldan esta opinión. [67] Sin embargo, estas mediciones de rayos X solo ven el promedio que necesariamente muestra una disposición tetragonal, y existe evidencia extensa de deformaciones no homogéneas que se remontan a los primeros trabajos de Allpress y Sanders, [17] Tsutomu Komoda, [21] Marks y David J. Smith [51] y, más recientemente, mediante imágenes de alta resolución de detalles de la estructura atómica. [56] [57] [58] [59] Como se mencionó anteriormente, a partir de 2024 las imágenes experimentales admiten un modelo de disclinación con elasticidad anisotrópica.

forma tridimensional

Decaedros para diferentes (100) a (111) energías superficiales; arriba, hacia abajo por el eje común y hacia abajo desde el costado. [68] .
Fiveling de oro, de 0,5 cm de altura, de Miass, Siberia, Rusia, un decaedro de Marks con .

La forma tridimensional depende de cómo se forman los fivelings, incluido el entorno, como la presión y la temperatura del gas. En los primeros trabajos sólo se informaron bipirámides pentagonales. [15] [16] [17] En 1970, Ino intentó modelar la energía, pero descubrió que estas bipirámides tenían mayor energía que los cristales individuales con una forma de construcción de Wulff . Encontró una forma de menor energía a la que añadió {100} facetas, [69] lo que ahora se llama comúnmente decaedro de Ino . La energía superficial de esta forma y una escala gemela icosaédrica relacionada es la potencia de dos tercios del volumen, por lo que pueden tener menor energía que un solo cristal, como se analiza más adelante.

Sin embargo, si bien Ino pudo explicar las partículas icosaédricas, no pudo explicar las decaédricas. Posteriormente, Laurence D. Marks propuso un modelo utilizando datos experimentales y un análisis teórico, que se basa en una construcción de Wulff modificada que incluye más facetas de superficie, incluidas las superficies {100} de Ino y reentrantes {111} en los límites gemelos. con la posibilidad de otros como {110}, conservando la simetría del grupo de puntos decaédricos. [7] [8] [55] Este enfoque también incluye el efecto del gas y otros factores ambientales a través de cómo cambian la energía superficial de diferentes facetas. Combinando este modelo con la elasticidad de De Wit, [46] Archibald Howie y Marks pudieron racionalizar la estabilidad del decaédrico en partículas. [55] Otro trabajo pronto confirmó la forma reportada por Marks para las partículas recocidas. [70] Esto fue confirmado aún más en cálculos atomísticos detallados unos años más tarde por Charles Cleveland y Uzi Landman, quienes acuñaron el término Marks decahedra para estas formas, [4] este nombre ahora se usa ampliamente. [24] [32] [71] [72]

La energía mínima o forma termodinámica de estas partículas [7] [8] depende de las energías superficiales relativas de diferentes facetas, similar a la forma de Wulff de un solo cristal; se forman combinando segmentos de una construcción Wulff convencional con dos facetas internas adicionales para representar los límites gemelos. [8] [7] Christina Boukouvala et al. publicaron en 2021 una descripción general de los códigos para calcular estas formas. [73] Considerando solo {111} y {100} facetas: [7] [8]

La fotografía de un fiveling de oro de 0,5 cm de Miass es un decaedro de Marks con , mientras que el boceto de Rose [6] es para . El grupo de 75 átomos que se muestra arriba corresponde a la misma forma para una pequeña cantidad de átomos. Experimentalmente, en los cristales de fcc son comunes los fivelings con solo {111} y {100} facetas, pero muchas otras facetas pueden estar presentes en la construcción de Wulff, lo que lleva a formas más redondeadas, [8] [71] por ejemplo, {113} facetas para el silicio. . [75] Se sabe que la superficie se puede reconstruir con una disposición atómica diferente en el plano atómico más externo, por ejemplo, una reconstrucción dímera para {100} facetas de partículas de silicio [75] de una capa superior hexagonal en las {100} facetas de oro. decaedro. [71]

Imagen SEM de una varilla decagonal de plata. [76]

La forma que esté presente depende no sólo de la energía superficial de las diferentes facetas, sino también de cómo crecen las partículas. La forma termodinámica está determinada por la construcción de Wulff , que considera la energía de cada posible faceta de la superficie y produce la forma de menor energía. El decaedro original de Marks se basó en una forma de construcción de Wulff que tiene en cuenta los límites gemelos. [7] [8] Existe una construcción cinética de Wulff relacionada donde se utiliza la tasa de crecimiento de diferentes superficies en lugar de las energías. [68] [77] Este tipo de crecimiento es importante cuando la formación de una nueva isla en una faceta plana limita la tasa de crecimiento. [78] Si las superficies {100} de Ino crecen más rápido, entonces no aparecerán en la forma final, de manera similar para las superficies reentrantes en los límites gemelos; esto conduce a las bipirámides pentagonales que se observan a menudo. [68] Alternativamente, si las superficies {111} crecen rápido y {100} lentamente, la forma cinética será una varilla larga a lo largo del eje quíntuple común, como se muestra en la figura. [79] [80] [81] [82]

Fiveling (nanopartícula decaédrica) que muestra crecimiento por difusión en las puntas. [83]

Otro conjunto diferente de formas puede ocurrir cuando domina la difusión de átomos a las partículas, un régimen de crecimiento llamado crecimiento controlado por difusión . En tales casos, la curvatura de la superficie puede desempeñar un papel importante, [84] [77], por ejemplo, dando lugar a picos que se originan en las esquinas afiladas de una bipirámide pentagonal, y a veces dando lugar a estrellas puntiagudas, como se muestra en la figura. [83]

Energía versus tamaño

El enfoque más común para comprender la formación de estas partículas, utilizado por primera vez por Ino en 1969, [69] es observar la energía en función del tamaño comparando gemelos icosaédricos , nanopartículas decaédricas y cristales individuales. La energía total de cada tipo de partícula se puede escribir como la suma de tres términos:

para un volumen , donde es la energía superficial , es la energía de deformación por disclinación para cerrar la brecha (o superposición para marcasita y otros), y es un término de acoplamiento para el efecto de la deformación sobre la energía superficial a través de la tensión superficial , [85 ] [86] [87] lo que puede ser una contribución significativa. [60] La suma de estos tres términos se compara con la energía superficial total de un solo cristal (que no tiene deformación) y con términos similares para una partícula icosaédrica. Debido a que las partículas decaédricas tienen una energía superficial total más baja que los monocristales debido (aproximadamente, en fcc) a superficies de energía más baja {111}, su energía total es menor para un régimen de tamaño intermedio, siendo las partículas icosaédricas más estables a temperaturas muy pequeñas. tamaños. (La partícula icosaédrica tiene incluso más superficies {111}, pero también más deformación. [55] ) En tamaños grandes la energía de deformación puede llegar a ser muy grande, por lo que es energéticamente favorable tener dislocaciones y/o un límite de grano en lugar de un límite de grano distribuido. cepa. [54] Es casi seguro que las muestras minerales muy grandes están atrapadas en configuraciones metaestables de energía superior.

No existe un consenso general sobre los tamaños exactos cuando hay una transición en la que el tipo de partícula tiene menor energía, ya que estos varían con el material y también con el entorno, como el gas y la temperatura; El término de tensión de la superficie de acoplamiento y también las energías superficiales de las facetas son muy sensibles a estos. [88] [89] [90] Además, como lo describieron por primera vez Michael Hoare y P Pal [91] y R. Stephen Berry [92] [93] y analizaron estas partículas por Pulickel Ajayan y Marks [94] también como lo discuten otros como Amanda Barnard , [95] David J. Wales , [40] [63] [96] Kristen Fichthorn [97] y Baletto y Ferrando, [44] en tamaños muy pequeños habrá una población estadística de diferentes estructuras coexistirán tantas diferentes. En muchos casos, se cree que las nanopartículas crecen a partir de una semilla muy pequeña sin cambiar de forma y reflejan la distribución de estructuras coexistentes. [27]

Panorama energético para un cúmulo Leonard-Jones de 75 átomos para temperatura y un parámetro de orden. [25]

Para sistemas donde las morfologías icosaédricas y decaédricas tienen relativamente poca energía, la competencia entre estas estructuras tiene implicaciones para la predicción de estructuras y para las propiedades termodinámicas y cinéticas globales. Estos resultan de un paisaje energético de doble embudo [98] [99] donde las dos familias de estructuras están separadas por una barrera de energía relativamente alta a la temperatura en la que se encuentran en equilibrio termodinámico . Esta situación surge para un grupo de 75 átomos con el potencial de Lennard-Jones , donde el mínimo de energía potencial global es decaédrico, y las estructuras basadas en icosaedros incompletos de Mackay [100] también tienen baja energía potencial, pero mayor entropía. La barrera de energía libre entre estas familias es grande en comparación con la energía térmica disponible a la temperatura en la que están en equilibrio. En la figura se muestra un ejemplo, con la probabilidad en la parte inferior y la energía arriba con ejes de un parámetro de orden y temperatura . A baja temperatura, el grupo decaédrico de 75 átomos (Dh) es el mínimo de energía libre global, pero a medida que aumenta la temperatura, la mayor entropía de las estructuras en competencia basadas en icosaedros incompletos (Ic) provoca el sistema finito análogo de una transición de fase de primer orden ; a temperaturas aún más altas se favorece un estado líquido. [25]

Ha habido apoyo para experimentos basado en trabajos en los que se obtienen imágenes de nanopartículas individuales utilizando microscopios electrónicos, ya sea a medida que crecen o en función del tiempo. Uno de los primeros trabajos fue el de Yagi et al [101], quienes observaron directamente cambios en la estructura interna con el tiempo durante el crecimiento. Un trabajo más reciente ha observado variaciones en la estructura interna de las células líquidas, [102] o cambios entre diferentes formas debido al calentamiento (o ambos) o al haz de electrones en un microscopio electrónico [103] [104] [105], incluidos los efectos del sustrato. . [41]

Hermanamiento sucesivo

Allpress y Sanders propusieron un enfoque alternativo a la minimización de energía para comprender estas partículas llamado "hermanamiento sucesivo". [17] Aquí se comienza con una sola unidad tetraédrica, que luego forma un gemelo ya sea por accidente durante el crecimiento o por colisión con otro tetraedro. Se propuso que esto podría continuar hasta que eventualmente se unan cinco unidades. [106]

Simulación atomística del movimiento de disclinación en partículas decaédricas, mostrando las energías relativas a decaedros y tetraedros de marcas perfectas. [106]

El término "hermanado sucesivo" ha pasado a significar un concepto relacionado: movimiento de la disclinación hacia o desde una posición simétrica como se muestra en la simulación atomística de la figura; [106] ver también Haiqiang Zhao et al [72] para imágenes experimentales muy similares.

Si bien en muchos casos las imágenes experimentales muestran estructuras simétricas, a veces no lo son tanto y el centro quíntuple es bastante asimétrico. [107] [72] Hay casos asimétricos que pueden ser metaestables, [7] y la asimetría también puede ser un proceso de alivio de tensión [108] o estar involucrada en cómo la partícula se convierte en monocristales o desde monocristales. [101] [94] Durante el crecimiento puede haber cambios, como lo observaron directamente Katsumichi Yagi et al para el crecimiento dentro de un microscopio electrónico, [101] y se ha observado migración de la disclinación desde el exterior en estudios de células líquidas en microscopios electrónicos. . [102] Se han proporcionado amplios detalles sobre los procesos atómicos involucrados en el movimiento de la disclinación utilizando cálculos de dinámica molecular respaldados por la teoría funcional de la densidad, como se muestra en la figura. [106]

Conexiones

Hay una serie de conceptos y aplicaciones relacionados de partículas decaédricas.

Cuasicristales

Poco después del descubrimiento de los cuasicristales , Linus Pauling [109] [110] sugirió que los gemelos quíntuples cíclicos como estos eran la fuente de los datos de difracción de electrones observados por Dan Shechtman . [111] Si bien existen similitudes, los cuasicristales ahora se consideran una clase de empaquetamiento que es diferente de los fivelings y las partículas icosaédricas relacionadas. [112] [113]

Catalizadores heterogéneos

Existen posibles vínculos con una catálisis heterogénea , en la que las partículas decaédricas muestran un rendimiento diferente. [114] [115] [57] [116] El primer estudio de Avery y Sanders [114] no los encontró en catalizadores de automóviles. Un trabajo posterior de Marks y Howie los encontró en catalizadores de plata, [115] y ha habido otros informes. Se ha sugerido que la tensión en la superficie puede cambiar las velocidades de reacción, [57] y dado que hay evidencia de que la tensión en la superficie puede cambiar la adsorción de moléculas y la catálisis, hay apoyo circunstancial para esto. [117] [118] A partir de 2024 , existe cierta evidencia experimental de diferente reactividad catalítica. [119] [116] [120]

plasmónica

Se sabe que la respuesta de los polaritones del plasmón superficial en las nanopartículas depende de su forma. [121] Como consecuencia, las partículas decaédricas tienen respuestas ópticas específicas. [122] [123] Un uso sugerido es mejorar la adsorción de luz utilizando sus propiedades plasmónicas agregándolas a células solares de polímero . [124]

Gemelo quíntuple en una punta de Au después de una falla por tracción. [125] La barra de escala es de 2 nm.

Películas delgadas y deformación mecánica.

La mayoría de las observaciones de cinco niños han sido de partículas aisladas. Pueden ocurrir estructuras similares en películas delgadas cuando las partículas se fusionan para formar un recubrimiento continuo, pero no recristalizan inmediatamente. [126] [127] También pueden formarse durante el recocido de películas, [128] [129] que las simulaciones de dinámica molecular han indicado que se correlaciona con el movimiento de los límites gemelos y una disclinación, [130] similar al caso de las nanopartículas aisladas descritas anteriormente. . Existe evidencia experimental en películas delgadas de interacciones entre dislocaciones parciales y disclinaciones, [131] como lo analizó De Wit en 1971. [45] También pueden formarse por deformación mecánica. [125] La formación de una estructura de cinco locales mediante recocido o deformación se ha atribuido a una combinación de alivio de tensiones y movimiento gemelo, [128] [125] [132] que es diferente de la formación de partículas aisladas impulsada por la energía superficial descrita anteriormente. .

Ver también

Notas

  1. ^ En mineralogía, los objetos de tamaño milimétrico normalmente se denominan cristales . En otras áreas los términos son diferentes. Cuando un quintil tiene sólo unos pocos átomos, por ejemplo el más pequeño que tiene siete, se le llamaría cúmulo . A veces también se les llama núcleos o semillas . En el rango de tamaño de 2 a 100 nm actualmente se les llama nanopartículas , aunque los nombres anteriores eran partículas pequeñas y partículas finas .
  2. ^ En la literatura sobre nanopartículas, así como en física y química, el término faceta es común para superficies externas planas, que es como se usa aquí. En la literatura mineralógica, el término faceta se usa más comúnmente para las superficies externas creadas en las superficies de las piedras preciosas mediante corte y pulido, y caras superficiales se usa para superficies cristalográficas nativas como {111}, que a veces también se denominan facetas naturales .
  3. ^ El uso común es conectar nombres de grupos de puntos con las formas correspondientes en dos dimensiones, como pentagonal con pentágono y poliedros en tres dimensiones, como decaédrico para un decaedro (bipirámide pentagonal) e icosaédrico para icosaedro .

Referencias

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