stringtranslate.com

Cinco

Nanopartícula decaédrica de PtFe1.2. [1]

Un quintuple , también conocido como nanopartícula decaédrica , partícula maclada múltiple (MTP), nanopartícula pentagonal , pentatwin o maclado quíntuple , es un tipo de cristal maclado que puede existir en tamaños que van desde nanómetros hasta milímetros . Contiene cinco cristales individuales diferentes dispuestos alrededor de un eje común. En la mayoría de los casos, cada unidad tiene una disposición cúbica centrada en las caras (fcc) de los átomos, aunque también se conocen otros tipos de estructura cristalina .

Se nuclean en tamaños bastante pequeños en el rango nanométrico , pero se pueden hacer 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 por sus posibles usos 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 los 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 disciplina está fragmentada y superpuesta.

En tamaños pequeños en el rango nanométrico, hasta milímetros de tamaño, con 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 monocristal , en tamaños pequeños, un quintuple puede ser 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 deformaciones elásticas para cerrar un espacio angular ( disclinación ), lo que los hace más altos en energía en tamaños más grandes. Pueden ser la estructura más estable en algunos tamaños intermedios, pero pueden ser uno entre muchos en una población de diferentes estructuras 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 a menudo son simétricos, también pueden ser asimétricos con la disclinación no en el centro de la partícula.

Historia

Versión rediseñada del boceto de 1831 de un quinteto de oro realizado por Rose, [6] que es un decaedro de Marks [7] [8] con .

Existen informes de estas partículas que se remontan al siglo XIX por autores como Jacques-Louis Bournon en 1813 para la marcasita , [9] [10] y Gustav Rose en 1831 para el oro. [6] En la mineralogía y la literatura sobre maclado de cristales se las conoce como un tipo de maclado cíclico donde 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 de quíntuplo proviene de que tienen cinco miembros (monocristales). [12] La literatura más antigua era principalmente observacional, con información sobre muchos materiales documentada por Victor Mordechai Goldschmidt en su Atlas der Kristallformen . [13] Hay dibujos disponibles que muestran su presencia en marcasita, oro, plata, cobre y diamante. Se siguen encontrando nuevas formas minerales con una estructura quíntuplo, por ejemplo, la pentagonita , cuya estructura se decodificó por primera vez en 1973, se llama así porque a menudo se encuentra con el maclado 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] e independientemente pero un poco más tarde (que ellos 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 ( ultra alto vacío ), donde se formaron islas de nanopartículas de tamaño 10-50 nm durante el crecimiento de una película delgada . Utilizando microscopía electrónica de transmisión y difracción, estos autores demostraron la presencia de las cinco unidades monocristalinas en las partículas, y también las relaciones de maclado. También observaron monocristales y un tipo relacionado de nanopartícula icosaédrica . Llamaron a los cristales quíntuples e icosaédricos partículas macladas múltiples ( MTP ). En los primeros trabajos se formaron formas casi perfectas de decaedro (bipirámide pentagonal) e icosaédrica, por lo que se denominaron MTP decaédricos o MTP icosaédricos , nombres que se conectan con las simetrías de grupo puntual decaédrico ( ) e icosaédrico ( ) . [c] Paralelamente, y aparentemente independiente, hubo trabajo sobre bigotes metálicos más grandes ( nanocables ) que a veces mostraban una estructura quíntuple muy similar, [18] [19] un suceso informado en 1877 por Gerhard vom Rath . [20] Hubo un análisis bastante extenso después de esto, particularmente para las nanopartículas, tanto de su estructura interna por algunos de los primeros microscopios electrónicos que podían obtener imágenes a escala atómica, [21] y por varios modelos continuos o atómicos como se cita más adelante.

Después de este trabajo inicial, se hizo un gran esfuerzo, principalmente en Japón, para comprender lo que entonces se llamaban "partículas finas", pero que ahora se llamarían nanopartículas. Al calentar diferentes elementos para que los átomos se evaporaran y luego se condensaran en una atmósfera inerte de argón, se crearon partículas finas de casi todos los sólidos elementales y luego se analizaron utilizando microscopios electrónicos. Se encontraron partículas decaédricas para todos los materiales cúbicos centrados en las caras y 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 algún trabajo continuo durante las décadas siguientes, fue con la Iniciativa Nacional de Nanotecnología [26] que se reavivó un interés sustancial. Al mismo tiempo, términos como nanopartícula pentagonal , pentatwin o quíntuple se volvieron comunes en la literatura, junto con los nombres anteriores. Ahora se han publicado una gran cantidad de métodos diferentes para fabricar quíntuplos, a veces con un alto rendimiento, pero a menudo como parte de una población más grande de diferentes formas. [27] Estos van desde métodos de solución coloidal [28] hasta diferentes enfoques de deposición. [22] [29] Está documentado que los quíntuplos ocurren con frecuencia para el diamante, [30] [31] el oro y la plata, [32] a veces para el cobre [33] [34] o el 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 la pentagonita donde la estructura cristalina permite un maclado 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 por nanopartículas decaédricas individuales. [39] Ha habido un modelado extenso mediante muchos enfoques diferentes, como átomos incrustados , [4] muchos cuerpos, [40] dinámica molecular , [41] enfoques de enlace fuerte , [42] y métodos de teoría funcional de la densidad [43] como lo discutieron Francesca Baletto y Riccardo Ferrando [44] y también se discutió para paisajes energéticos más adelante.

Tensión de disclinación

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

Estas partículas constan de cinco unidades diferentes (monocristal) que están unidas entre sí por límites gemelos . La forma más simple que se muestra en la figura tiene cinco cristales tetraédricos que, por lo general, tienen una estructura cúbica centrada en las caras , pero existen otras posibilidades, como la cúbica de diamante y algunas otras, 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, este espacio se cierra mediante una deformación elástica , que, como señaló Roland de Wit [45] [46], podría describirse como una disclinación en cuña , un tipo de defecto discutido por primera vez por Vito Volterra en 1907. [47] Con una disclinación, las deformaciones para cerrar el espacio varían radialmente y se distribuyen por toda la partícula.

En 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 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 gama 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 a 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 tensión de disclinación distribuido en las nanopartículas, al igual que el campo oscuro y otros modos de obtención de imágenes en 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 escala con el volumen de la partícula, por lo que las dislocaciones o los límites de grano tienen una energía menor para tamaños grandes. [55]

Más recientemente, ha habido un análisis detallado de las posiciones atómicas primero por Craig Johnson et al, [56] seguido por varios otros autores, [57] [58] [59] proporcionando más información sobre las deformaciones y mostrando cómo se distribuyen en las partículas. Si bien el campo de deformación de disclinación clásico es un modelo de primera aproximación razonable, existen diferencias cuando se utilizan modelos elásticos más completos, como los métodos de elementos finitos , en particular, como señala Johnson et al, se debe utilizar elasticidad anisotrópica . [56] [60] [59] Una complicación adicional es que el campo de deformación es tridimensional y se necesitan enfoques más complejos para medir los detalles completos, como detallan Bart Goris et al, quienes también mencionan problemas con la deformación de la película de soporte. [61] Además, como señalan Srikanth Patala, Monica Olvera de la Cruz y Marks [50] y se muestra en la figura, la tensión de Von Mises es diferente para las bipirámides pentagonales (de crecimiento cinético) frente a 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 por 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 que se aleja del cúbico centrado 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 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 se ha argumentado que apoyan esta visión. [67] Sin embargo, estas mediciones de rayos X solo ven el promedio que necesariamente muestra una disposición tetragonal, y hay 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 respaldan un modelo de disclinación con elasticidad anisotrópica.

Forma tridimensional

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

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

Sin embargo, mientras que Ino fue capaz de explicar las partículas icosaédricas, no fue capaz de explicar las decaédricas. Más tarde, Laurence D. Marks propuso un modelo utilizando tanto datos experimentales como un análisis teórico, que se basa en una construcción de Wulff modificada que incluye más facetas superficiales, incluyendo la {100} de Ino, así como superficies reentrantes {111} en los límites gemelos con la posibilidad de otras como {110}, mientras que conserva la simetría del grupo puntual decaédrico. [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. Al combinar este modelo con la elasticidad de De Wit, [46] Archibald Howie y Marks pudieron racionalizar la estabilidad de las partículas decaédricas. [55] Otros trabajos pronto confirmaron la forma informada por Marks para 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 decaedros de Marks para estas formas, [4] nombre que 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 las diferentes facetas, de manera similar a la forma Wulff de un monocristal; se forman combinando segmentos de una construcción Wulff convencional con dos facetas internas adicionales para representar los límites gemelos. [8] [7] En 2021, Christina Boukouvala et al. publicaron una descripción general de los códigos para calcular estas formas. [73] Considerando solo las facetas {111} y {100}: [7] [8]

La fotografía de un quintillo 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 un pequeño número de átomos. Experimentalmente, en cristales fcc son comunes los quintillos con solo facetas {111} y {100}, pero pueden estar presentes muchas otras facetas en la construcción de Wulff que conducen a formas más redondeadas, [8] [71] por ejemplo, facetas {113} para silicio. [75] Se sabe que la superficie puede reconstruirse en una disposición atómica diferente en el plano atómico más externo, por ejemplo, una reconstrucción de dímero para facetas {100} de partículas de silicio [75] de una superposición hexagonal en las facetas {100} de decaedros de oro. [71]

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

La forma presente no depende solo 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 faceta de superficie posible y produce la forma de energía más baja. 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] [76] [81]

Nanopartícula decaédrica que muestra crecimiento por difusión en las puntas. [82]

Puede darse otro conjunto diferente de formas cuando predomina la difusión de átomos hacia las partículas, un régimen de crecimiento denominado crecimiento controlado por difusión . En tales casos, la curvatura de la superficie puede desempeñar un papel importante, [83] [77] por ejemplo, dando lugar a picos que se originan en las esquinas agudas de una bipirámide pentagonal, que a veces dan lugar a estrellas puntiagudas, como se muestra en la figura. [82]

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 como una función del tamaño comparando maclas icosaédricas , nanopartículas decaédricas y monocristales. La energía total para 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 el espacio (o superposición para marcasita y otros), y es un término de acoplamiento para el efecto de la deformación en la energía superficial a través de la tensión superficial , [84] [85] [86] que puede ser una contribución significativa. [60] La suma de estos tres términos se compara con la energía superficial total de un monocristal (que no tiene deformación), y con términos similares para una partícula icosaédrica. Debido a que las partículas decaédricas tienen una energía superficial total menor que los monocristales debido (aproximadamente, en fcc) a más superficies de baja energía {111}, son más bajas en energía total para un régimen de tamaño intermedio, con las partículas icosaédricas más estables en tamaños muy pequeños. (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 una deformación distribuida. [54] Es casi seguro que las muestras minerales de gran tamaño están atrapadas en configuraciones metaestables de mayor energía.

No hay un consenso general sobre los tamaños exactos cuando hay una transición en la que el tipo de partícula es más baja en energía, ya que estos varían con el material y también el entorno, como el gas y la temperatura; el término de tensión superficial de acoplamiento y también las energías superficiales de las facetas son muy sensibles a estos. [87] [88] [89] Además, como lo describieron por primera vez Michael Hoare y P Pal [90] y R. Stephen Berry [91] [92] y analizaron para estas partículas Pulickel Ajayan y Marks [93], así como lo discutieron otros como Amanda Barnard , [94] David J. Wales , [40] [63] [95] Kristen Fichthorn [96] y Baletto y Ferrando, [44] en tamaños muy pequeños habrá una población estadística de diferentes estructuras, por lo que coexistirán muchas 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]

Paisaje 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 son relativamente bajas en energía, la competencia entre estas estructuras tiene implicaciones para la predicción de la estructura y para las propiedades termodinámicas y cinéticas globales. Estas resultan de un paisaje energético de doble embudo [97] [98] donde las dos familias de estructuras están separadas por una barrera de energía relativamente alta a la temperatura donde están 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 de Mackay incompletos [99] también son bajas en energía potencial, pero más altas en entropía. La barrera de energía libre entre estas familias es grande en comparación con la energía térmica disponible a la temperatura donde están en equilibrio. Un ejemplo se muestra en la figura, con probabilidad en la parte inferior y energía arriba con ejes de un parámetro de orden y temperatura . A baja temperatura, el grupo decaédrico de 75 átomos (Dh) es el mínimo global de energía libre, pero a medida que aumenta la temperatura, la mayor entropía de las estructuras competidoras basadas en icosaedros incompletos (Ic) provoca el análogo del sistema finito de una transición de fase de primer orden ; a temperaturas incluso más altas se favorece un estado similar al líquido. [25]

Los experimentos se han sustentado en trabajos en los que se obtienen imágenes de nanopartículas individuales mediante microscopios electrónicos, ya sea a medida que crecen o en función del tiempo. Uno de los primeros trabajos fue el de Yagi et al [100], que observó directamente los cambios en la estructura interna con el tiempo durante el crecimiento. En trabajos más recientes se han observado variaciones en la estructura interna de las células líquidas [101] o cambios entre diferentes formas debido al calentamiento (o a ambos) o al haz de electrones en un microscopio electrónico [102] [103] [104] , incluidos los efectos del sustrato [41] .

Hermanamiento sucesivo

Allpress y Sanders propusieron un enfoque alternativo a la minimización de la energía para comprender estas partículas, denominado "maclado sucesivo". [17] En este caso, se parte de una única unidad tetraédrica, que luego forma un maclado, 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. [105]

Simulación atomística del movimiento de disclinación en partículas decaédricas, mostrando las energías relativas a los decaedros y tetraedros de Marks perfectos. [105]

El término "maclado sucesivo" ahora ha llegado a significar un concepto relacionado: el movimiento de la disclinación hacia o desde una posición simétrica como se esboza en la simulación atomística de la figura; [105] véase también Haiqiang Zhao et al [72] para imágenes experimentales muy similares.

Aunque en muchos casos las imágenes experimentales muestran estructuras simétricas, a veces lo son menos y el centro quíntuple es bastante asimétrico. [106] [72] Hay casos asimétricos que pueden ser metaestables, [7] y la asimetría también puede ser un proceso de alivio de tensión [107] o estar involucrada en cómo la partícula se convierte en monocristales o desde monocristales. [100] [93] Durante el crecimiento puede haber cambios, como lo observaron directamente Katsumichi Yagi et al para el crecimiento dentro de un microscopio electrónico, [100] y se ha observado la migración de la disclinación desde el exterior en estudios de celdas líquidas en microscopios electrónicos. [101] 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. [105]

Conexiones

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

Cuasicristales

Poco después del descubrimiento de los cuasicristales , Linus Pauling [108] [109] sugirió que los maclados cíclicos quíntuples como estos eran la fuente de los datos de difracción de electrones observados por Dan Shechtman . [110] Si bien existen similitudes, ahora se considera que los cuasicristales son una clase de empaquetamiento que es diferente de los quíntuplos y las partículas icosaédricas relacionadas. [111] [112]

Catalizadores heterogéneos

Existen posibles vínculos con la catálisis heterogénea , con las partículas decaédricas mostrando un rendimiento diferente. [113] [114] [57] [115] El primer estudio de Avery y Sanders [113] no los encontró en catalizadores de automóviles. El trabajo posterior de Marks y Howie los encontró en catalizadores de plata, [114] 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 superficial puede cambiar la adsorción de moléculas y la catálisis, hay un apoyo circunstancial para esto. [116] [117] A partir de 2024 , existe cierta evidencia experimental de una reactividad catalítica diferente. [118] [115] [119]

Plasmónica

Se sabe que la respuesta de los polaritones plasmónicos de superficie en nanopartículas depende de su forma. [120] Como consecuencia, las partículas decaédricas tienen respuestas ópticas específicas. [121] [122] Un uso sugerido es mejorar la adsorción de luz utilizando sus propiedades plasmónicas agregándolas a células solares de polímero . [123]

Macla quíntuple en una punta de Au después de una falla por tracción. [124] La barra de escala mide 2 nm.

Películas delgadas y deformación mecánica

La mayoría de las observaciones de quintuples se han realizado en partículas aisladas. Pueden producirse estructuras similares en películas delgadas cuando las partículas se fusionan para formar un revestimiento continuo, pero no se recristalizan inmediatamente. [125] [126] También pueden formarse durante el recocido de películas, [127] [128] lo que las simulaciones de dinámica molecular han indicado que se correlaciona con el movimiento de los límites gemelos y una disclinación, [129] similar al caso de las nanopartículas aisladas descritas anteriormente. Hay evidencia experimental en películas delgadas de interacciones entre dislocaciones parciales y disclinaciones, [130] como lo discutió de Wit en 1971. [45] También pueden formarse por deformación mecánica. [124] La formación de una estructura local de quintuples por recocido o deformación se ha atribuido a una combinación de alivio de tensión y movimiento gemelo, [127] [124] [131] que es diferente de la formación impulsada por la energía superficial de partículas aisladas descrita anteriormente.

Véase también

Notas

  1. ^ En mineralogía, los objetos de tamaño milimétrico se denominan normalmente cristales . En otras áreas, los términos son diferentes. Cuando un quintillitro tiene solo unos pocos átomos, por ejemplo, el más pequeño, que es siete, se 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 utiliza en este documento. En la literatura mineralógica, el término faceta se utiliza más comúnmente para las superficies externas creadas en las superficies de las piedras preciosas mediante el corte y el pulido, y las caras de la superficie se utilizan para las superficies cristalográficas nativas como {111}, que a veces también se denominan facetas naturales .
  3. ^ El uso común es conectar los nombres de los 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

  1. ^ Jang, Ji-Hoon; Lee, Eunjik; Park, Jinwoo; Kim, Gunn; Hong, Suklyun; Kwon, Young-Uk (2013). "Síntesis racional de nanopartículas de núcleo-capa Fex@Pt para el estudio de la reacción de reducción electrocatalítica de oxígeno". Scientific Reports . 3 (1): 2872. doi :10.1038/srep02872. ISSN  2045-2322. PMC  3791448 . PMID  24096587.
  2. ^ abcd Staples, LW; Evans, HT; Lindsay, JR (1973). "Cavansita y pentagonita, nuevos minerales de silicato de calcio y vanadio dimorfos de Oregón". American Mineralogist . 58 (5–6): 405–411.
  3. ^ Kvasnifsa, VN; Kuznetsov, Yu. A.; Latysh, IK (1981). "Morfología cristalina del oro nativo de algunas regiones minerales de Ucrania". International Geology Review . 23 (2): 227–232 Figura 5. Bibcode :1981IGRv...23..227K. doi :10.1080/00206818209467235. ISSN  0020-6814.
  4. ^ abcd Cleveland, Charles L.; Landman, Uzi (1991). "Energética y estructura de los cúmulos de níquel: dependencia del tamaño". The Journal of Chemical Physics . 94 (11): 7376–7396. Bibcode :1991JChPh..94.7376C. doi :10.1063/1.460169. ISSN  0021-9606.
  5. ^ Doye, Jonathan (1996). "La estructura, la termodinámica y la dinámica de los cúmulos atómicos". doye.chem.ox.ac.uk . Consultado el 9 de mayo de 2024 .
  6. ^ abc Rosa, Gustav (1831). "Ueber die Krystallformen des Goldes und des Silbers". Annalen der Physik . 99 (10): 196-204. Código bibliográfico : 1831AnP....99..196R. doi : 10.1002/andp.18310991003. ISSN  0003-3804.
  7. ^ abcdefg Marks, LD (1983). "Construcciones de Wulff modificadas para partículas macladas". Journal of Crystal Growth . 61 (3): 556–566. Código Bibliográfico :1983JCrGr..61..556M. doi :10.1016/0022-0248(83)90184-7.
  8. ^ abcdefg Marks, LD (1984). "Estructura superficial y energética de partículas macladas múltiples". Philosophical Magazine A . 49 (1): 81–93. Bibcode :1984PMagA..49...81M. doi :10.1080/01418618408233431. ISSN  0141-8610.
  9. ^ ab Conde de Bournon, Jacques-Louis (1813). Catálogo de la colección mineralógica del conde de Bournon,... hechos por lui-même. Et dans lequel sont placés plusieurs comments et faits intéressants... ainsi qu'une réponse au mémoire de M. l'abbé Haüy concernant la simplicité des lois auxquelles est soumise la Structure des Cristaux, etc. L. Deconchy. págs. 301–308.
  10. ^ Conde de Bournon, Jacques-Louis (1813). Catálogo de la colección mineralógica del conde de Bournon,... hechos por lui-même. Et dans lequel sont placés plusieurs comments et faits intéressants... ainsi qu'une réponse au mémoire de M. l'abbé Haüy concernant la simplicité des lois auxquelles est soumise la Structure des Cristaux, etc. L. Deconchy. págs. láminas VIII y esp. IX, figuras 164-168.
  11. ^ Perkins, Dexter (2022). «4.4.6: Hermanamiento de cristales». Geosciences LibreTexts . Consultado el 27 de marzo de 2024 .
  12. ^ "Definición de FIVELING". www.merriam-webster.com . Consultado el 27 de marzo de 2024 .
  13. ^ Goldschmidt, Victor (1913–1923). Atlas der Krystallformen [ Atlas de las formas cristalinas ]. Heidelberg: C. Winters.
  14. ^ White, John (2002). "Hagámoslo bien: ¿cavansita o pentagonita?". Rocas y minerales . 77 (4): 274–275. Bibcode :2002RoMin..77..274W. doi :10.1080/00357529.2002.9925646. ISSN  0035-7529.
  15. ^ ab Ino, Shozo (1966). "Crecimiento epitaxial de metales en caras de sal de roca cortadas en vacío. II. Orientación y estructura de partículas de oro formadas en ultra alto vacío". Revista de la Sociedad de Física de Japón . 21 (2): 346–362. Bibcode :1966JPSJ...21..346I. doi :10.1143/JPSJ.21.346. ISSN  0031-9015.
  16. ^ ab Ino, Shozo; Ogawa, Shiro (1967). "Partículas macladas múltiples en etapas tempranas de la formación de películas de oro en cristales de haluro alcalino". Revista de la Sociedad de Física de Japón . 22 (6): 1365–1374. Bibcode :1967JPSJ...22.1365I. doi :10.1143/JPSJ.22.1365. ISSN  0031-9015.
  17. ^ abcd Allpress, JG; Sanders, JV (1967). "La estructura y orientación de los cristales en depósitos de metales sobre mica". Surface Science . 7 (1): 1–25. Bibcode :1967SurSc...7....1A. doi :10.1016/0039-6028(67)90062-3.
  18. ^ Schwoebel, Richard L. (1966). "Crecimiento anómalo del oro a partir de la fase de vapor". Revista de Física Aplicada . 37 (6): 2515–2516. Bibcode :1966JAP....37.2515S. doi :10.1063/1.1708849. ISSN  0021-8979.
  19. ^ Smit, J.; Ogburn, F.; Bechtoldt, CJ (1968). "Estructuras gemelas múltiples en dendritas de plata electrodepositadas". Revista de la Sociedad Electroquímica . 115 (4): 371. Bibcode :1968JElS..115..371S. doi :10.1149/1.2411207.
  20. ^ Rath, G. vom (1877). "Mineralogische Mittheilungen". Zeitschrift für Kristallographie - Materiales cristalinos . 1 (1–6): 1–17. doi :10.1524/zkri.1877.1.1.1. ISSN  2196-7105.
  21. ^ abc Komoda, Tsutomu (1968). "Estudio de la estructura de partículas de oro evaporadas mediante un microscopio electrónico de alta resolución". Revista japonesa de física aplicada . 7 (1): 27. Bibcode :1968JaJAP...7...27K. doi :10.1143/JJAP.7.27. ISSN  0021-4922.
  22. ^ ab Hayashi, Takayoshi; Ohno, Takehisa; Yatsuya, Shigeki; Uyeda, Ryozi (1977). "Formación de partículas metálicas ultrafinas mediante la técnica de evaporación de gas. IV. Hábitos cristalinos de hierro y metales Fcc, Al, Co, Ni, Cu, Pd, Ag, In, Au y Pb". Revista japonesa de física aplicada . 16 (5): 705–717. Código Bibliográfico :1977JaJAP..16..705H. doi :10.1143/JJAP.16.705. ISSN  0021-4922.
  23. ^ ab Iijima, Sumio (1987). "Partículas finas de silicio. II. Partículas macladas decaédricas". Revista japonesa de física aplicada . 26 (3R): 365. Bibcode :1987JaJAP..26..365I. doi :10.1143/JJAP.26.365. ISSN  0021-4922.
  24. ^ ab Zhou, Shan; Zhao, Ming; Yang, Tung-Han; Xia, Younan (2019). "Nanocristales decaédricos de metales nobles: síntesis, caracterización y aplicaciones". Materials Today . 22 : 108–131. doi : 10.1016/j.mattod.2018.04.003 . ISSN  1369-7021.
  25. ^ abc Wales, David J. (2013). "Estudio de un paisaje complejo de energía potencial: superación de la ergodicidad rota mediante muestreo de cuencas". Chemical Physics Letters . 584 : 1–9. Bibcode :2013CPL...584....1W. doi :10.1016/j.cplett.2013.07.066.
  26. ^ "Cronología de la nanotecnología". nano.gov . Consultado el 5 de diciembre de 2020 .
  27. ^ ab Marks, LD; Peng, L (2016). "Forma de nanopartículas, termodinámica y cinética". Journal of Physics: Condensed Matter . 28 (5): 053001. Bibcode :2016JPCM...28e3001M. doi :10.1088/0953-8984/28/5/053001. ISSN  0953-8984. PMID  26792459.
  28. ^ Jin, Rongchao; Zeng, Chenjie; Zhou, Meng; Chen, Yuxiang (2016). "Nanoclusters y nanopartículas de metales coloidales atómicamente precisos: fundamentos y oportunidades". Chemical Reviews . 116 (18): 10346–10413. doi :10.1021/acs.chemrev.5b00703. ISSN  0009-2665. PMID  27585252.
  29. ^ Elechiguerra, Jose Luis; Reyes-Gasga, Jose; Yacaman, Miguel Jose (2006). "El papel del maclado en la evolución de la forma de nanoestructuras de metales nobles anisotrópicas". Journal of Materials Chemistry . 16 (40): 3906. doi :10.1039/b607128g. ISSN  0959-9428.
  30. ^ Matsumoto, Seiichiro; Matsui, Yoshio (1983). "Observación mediante microscopio electrónico de partículas de diamante cultivadas a partir de la fase de vapor". Revista de Ciencia de Materiales . 18 (6): 1785–1793. Código Bibliográfico :1983JMatS..18.1785M. doi :10.1007/BF00542075. ISSN  0022-2461.
  31. ^ Bühler, Jürgen; Prior, Yehiam (2000). "Estudio del comportamiento morfológico de cristales de diamante individuales". Journal of Crystal Growth . 209 (4): 779–788. Código Bibliográfico :2000JCrGr.209..779B. doi :10.1016/S0022-0248(99)00658-2.
  32. ^ ab Rogers, Blake; Lehr, Alexander; Velázquez-Salazar, J. Jesús; Whetten, Robert; Mendoza-Cruz, Ruben; Bazan-Diaz, Lourdes; Bahena-Uribe, Daniel; José Yacaman, Miguel (2023). "Decahedra e icosaedra por todas partes: la cristalización anómala de Au y otros metales a escala nanométrica". Investigación y tecnología de cristales . 58 (4). Código Bibliográfico :2023CryRT..5800259R. doi :10.1002/crat.202200259. ISSN  0232-1300.
  33. ^ Ogburn, F.; Paretzkin, B.; Peiser, HS (1964). "Maclas pseudopentagonales en dendritas de cobre electrodepositadas". Acta Crystallographica . 17 (6): 774–775. Bibcode :1964AcCry..17..774O. doi :10.1107/S0365110X64002006. ISSN  0365-110X.
  34. ^ Vikarchuk, AA; Gryzunova, NN; Gutkin, M.Yu.; Romanov, AE (2018). "Micropirámides pentagonales de cobre cultivadas mediante electrodeposición activada mecánicamente". Reseñas en Advanced Materials Science . 55 (1): 78–81. doi :10.1515/rams-2018-0030. ISSN  1605-8127.
  35. ^ Fukaya, Koji; Ino, Shozo; Ogawa, Shiro (1978). "Orientación y estructura de partículas de paladio formadas por evaporación en cristales de haluro alcalino". Transacciones del Instituto Japonés de Metales . 19 (8): 445–453. doi :10.2320/matertrans1960.19.445. ISSN  0021-4434.
  36. ^ Xiong, Yujie; Cai, Honggang; Yin, Yadong; Xia, Younan (2007). "Síntesis y caracterización de nanobarras macladas quíntuples y bipirámides rectas de paladio". Chemical Physics Letters . 440 (4–6): 273–278. Bibcode :2007CPL...440..273X. doi :10.1016/j.cplett.2007.04.074.
  37. ^ Rupich, Sara M.; Shevchenko, Elena V.; Bodnarchuk, Maryna I.; Lee, Byeongdu; Talapin, Dmitri V. (2010). "Maclura múltiple dependiente del tamaño en superredes de nanocristales". Revista de la Sociedad Química Americana . 132 (1): 289–296. doi :10.1021/ja9074425. ISSN  0002-7863. PMID  19968283.
  38. ^ Lee, Sangmin; Glotzer, Sharon C. (2022). "Formación entrópicamente diseñada de cúmulos maclados quíntuples e icosaédricos de formas coloidales". Nature Communications . 13 (1): 7362. Bibcode :2022NatCo..13.7362L. doi :10.1038/s41467-022-34891-5. ISSN  2041-1723. PMC 9712591 . PMID  36450709. 
  39. ^ Canción, Yongbo; Li, Yingwei; Li, Hao; Ke, Feng; Xiang, Ji; Zhou, Chuanjun; Li, Peng; Zhu, Manzhou; Jin, Rongchao (2020). "La nanoaleación Au52Cu72 (SR) 55 resuelta atómicamente revela el truncamiento del decaedro de Marks y la superficie del mosaico de Penrose". Comunicaciones de la naturaleza . 11 (1): 478. doi :10.1038/s41467-020-14400-2. ISSN  2041-1723. PMC 6981204 . PMID  31980671. 
  40. ^ ab Uppenbrink, Julia; Wales, David J. (1992). "Estructura y energética de cúmulos metálicos modelo". The Journal of Chemical Physics . 96 (11): 8520–8534. Bibcode :1992JChPh..96.8520U. doi :10.1063/1.462305. ISSN  0021-9606.
  41. ^ ab Ascencio, JA; Pérez-Alvarez, M.; Tehuacanero, S.; José-Yacamán, M. (2001). "Estudios experimentales y teóricos de inestabilidades de nanopartículas metálicas: un nuevo tipo de cuasifusión". Applied Physics A: Materials Science & Processing . 73 (3): 295–300. Bibcode :2001ApPhA..73..295A. doi :10.1007/s003390100850. ISSN  0947-8396.
  42. ^ Gafner, Yu. Ya.; Gafner, SL; Chepkasov, IV (2010). "El efecto del tratamiento térmico en la organización de nanoagrupaciones de cobre y níquel sintetizadas a partir de la fase gaseosa". Journal of Experimental and Theoretical Physics . 111 (4): 608–618. Bibcode :2010JETP..111..608G. doi :10.1134/S1063776110100110. ISSN  1063-7761.
  43. ^ Li, Hui; Li, Lei; Pedersen, Andreas; Gao, Yi; Khetrapal, Navneet; Jónsson, Hannes; Zeng, Xiao Cheng (2015). "Nanocúmulos de oro de número mágico con diámetros de 1 a 3,5 nm: estabilidad relativa y actividad catalítica para la oxidación de CO". Nano Letters . 15 (1): 682–688. Bibcode :2015NanoL..15..682L. doi :10.1021/nl504192u. ISSN  1530-6984. PMID  25493586.
  44. ^ ab Mottet, C.; Goniakowski, J.; Baletto, F.; Ferrando, R.; Treglia, G. (2004). "Modelado de nanoagrupaciones metálicas libres y soportadas: estructura y dinámica". Phase Transitions . 77 (1–2): 101–113. Bibcode :2004PhaTr..77..101M. doi :10.1080/1411590310001622473. ISSN  0141-1594.
  45. ^ ab de Wit, R. (1971). "Relación entre dislocaciones y disclinaciones". Revista de Física Aplicada . 42 (9): 3304–3308. Bibcode :1971JAP....42.3304D. doi :10.1063/1.1660730. ISSN  0021-8979.
  46. ^ ab Wit, R de (1972). "Disclinaciones parciales". Journal of Physics C: Solid State Physics . 5 (5): 529–534. Bibcode :1972JPhC....5..529D. doi :10.1088/0022-3719/5/5/004. ISSN  0022-3719.
  47. ^ Volterra, Vito (1907). "Sur l'équilibre des corps élastiques multiplement connexes". Annales scientifiques de l'École normale supérieure . 24 : 401–517. doi :10.24033/asens.583. ISSN  0012-9593.
  48. ^ Liang, Chao; Yu, Yi (2019). "Comprensión de la formación de estructuras macladas múltiples en nanopartículas intermetálicas decaédricas". IUCrJ . 6 (3): 447–453. Bibcode :2019IUCrJ...6..447L. doi :10.1107/S2052252519002562. ISSN  2052-2525. PMC 6503919 . PMID  31098025. 
  49. ^ Arrouvel, Corinne (2021). "Superficies, interfaces y crecimiento cristalino de marcasita FeS2". Investigación de materiales . 24 (1). doi : 10.1590/1980-5373-mr-2020-0383 . ISSN  1980-5373.
  50. ^ abc Patala, Srikanth; Marks, Laurence D.; Olvera de la Cruz, Monica (2013). "Efectos de la energía de deformación elástica en nanopartículas decaédricas facetadas". The Journal of Physical Chemistry C . 117 (3): 1485–1494. doi :10.1021/jp310045g. ISSN  1932-7447.
  51. ^ ab Marks, LD; Smith, David J. (1983). "HREM y STEM de defectos en partículas macladas múltiples". Journal of Microscopy . 130 (2): 249–261. doi :10.1111/j.1365-2818.1983.tb04222.x. ISSN  0022-2720.
  52. ^ Nepijko, SA; Styopkin, VI; Hofmeister, H.; Scholtz, R. (1986). "Defectos en partículas macladas múltiples". Journal of Crystal Growth . 76 (2): 501–506. Bibcode :1986JCrGr..76..501N. doi :10.1016/0022-0248(86)90399-4.
  53. ^ Hofmeister, H. (1991). "Defectos de red en partículas decaédricas de paladio macladas múltiples". Zeitschrift für Physik D: átomos, moléculas y grupos . 19 (1–4): 307–310. Código bibliográfico : 1991ZPhyD..19..307H. doi :10.1007/BF01448317. ISSN  0178-7683.
  54. ^ ab Romanov, Alexey E.; Vikarchuk, Anatoly A.; Kolesnikova, Anna L.; Dorogin, Leonid M.; Torcedura, Ilmar; Aifantis, Elías C. (2012). "Transformaciones estructurales en nano y microobjetos provocadas por disclinaciones". Revista de investigación de materiales . 27 (3): 545–551. Código Bib : 2012JMatR..27..545R. doi :10.1557/jmr.2011.372. ISSN  0884-2914.
  55. ^ abcd Howie, A.; Marks, LD (1984). "Deformaciones elásticas y balance de energía para partículas macladas múltiples". Philosophical Magazine A . 49 (1): 95–109. Bibcode :1984PMagA..49...95H. doi :10.1080/01418618408233432. ISSN  0141-8610.
  56. ^ abcd Johnson, Craig L.; Snoeck, Etienne; Ezcurdia, Manex; Rodríguez-González, Benito; Pastoriza-Santos, Isabel; Liz-Marzán, Luis M.; Hÿtch, Martin J. (2008). "Efectos de la anisotropía elástica sobre las distribuciones de deformaciones en nanopartículas de oro decaédricas". Materiales de la naturaleza . 7 (2): 120–124. Código bibliográfico : 2008NatMa...7..120J. doi :10.1038/nmat2083. ISSN  1476-1122. PMID  18084296.
  57. ^ abcd Walsh, Michael J.; Yoshida, Kenta; Kuwabara, Akihide; Pay, Mungo L.; Gai, Pratibha L.; Boyes, Edward D. (2012). "Sobre el origen estructural de las propiedades catalíticas de nanopartículas de oro decaédricas ultrapequeñas inherentemente deformadas". Nano Letters . 12 (4): 2027–2031. arXiv : 1705.05763 . Código Bibliográfico :2012NanoL..12.2027W. doi :10.1021/nl300067q. ISSN  1530-6984. PMID  22385208.
  58. ^ abc Ji, Wenhai; Qi, Weihong; Li, Xu; Zhao, Shilei; Tang, Shasha; Peng, Hongcheng; Li, Siqi (2015). "Investigación de las disclinaciones en nanopartículas de Pd decaédricas de Marks mediante HRTEM con corrección de aberración". Materials Letters . 152 : 283–286. Código Bibliográfico :2015MatL..152..283J. doi :10.1016/j.matlet.2015.03.137.
  59. ^ abcd Wu, Hao; Yu, Rong; Zhu, Jing; Chen, Wei; Li, Yadong; Wang, Tao (2021). "Deformación dependiente del tamaño en maclas quíntuples de oro". Acta Crystallographica Sección B Ciencia estructural, ingeniería de cristales y materiales . 77 (1): 93–98. doi :10.1107/S2052520620014791. ISSN  2052-5206.
  60. ^ ab Patala, Srikanth; Marks, Laurence D.; Olvera de la Cruz, Monica (2013). "Análisis termodinámico de partículas macladas múltiples: efectos de la tensión superficial". The Journal of Physical Chemistry Letters . 4 (18): 3089–3094. doi :10.1021/jz401496d. ISSN  1948-7185.
  61. ^ Goris, Bart; De Beenhouwer, enero; De Backer, Annick; Zanaga, Daniele; Batenburg, K. Joost; Sánchez-Iglesias, Ana; Liz-Marzán, Luis M.; Van Aert, Sandra; Bals, Sara; Sijbers, enero; Van Tendeloo, Gustaaf (2015). "Medición de la tensión de la red en tres dimensiones mediante microscopía electrónica". Nano Letras . 15 (10): 6996–7001. Código Bib : 2015NanoL..15.6996G. doi : 10.1021/acs.nanolett.5b03008. ISSN  1530-6984. PMC 4877113 . PMID  26340328. 
  62. ^ Bagley, BG (1965). "Un empaquetamiento denso de esferas duras con simetría quíntuple". Nature . 208 (5011): 674–675. Código Bibliográfico :1965Natur.208..674B. doi :10.1038/208674a0. ISSN  0028-0836.
  63. ^ ab Wales, David J.; Doye, Jonathan PK; Miller, Mark A.; Mortenson, Paul N.; Walsh, Tiffany R. (2000). Prigogine, I.; Rice, Stuart A. (eds.). Paisajes energéticos: de los clústeres a las biomoléculas. Vol. 115 (1.ª ed.). Wiley. págs. 39–46. doi :10.1002/9780470141748.ch1. ISBN. 978-0-471-39331-3. Recuperado el 1 de abril de 2024 .
  64. ^ Yang, CY (1979). "Cristalografía de partículas decaédricas e icosaédricas". Journal of Crystal Growth . 47 (2): 274–282. doi :10.1016/0022-0248(79)90252-5.
  65. ^ Heinemann, K.; Yacamán, MJ; Yang, CY; Poppa, H. (1979). "La estructura de partículas pequeñas depositadas por vapor". Journal of Crystal Growth . 47 (2): 177–186. doi :10.1016/0022-0248(79)90240-9.
  66. ^ Yang, CY; Heinemann, K.; Yacamán, MJ; Poppa, H. (1979). "Un análisis estructural de pequeñas partículas de oro "multiplemente macladas" depositadas en fase de vapor". Thin Solid Films . 58 (1): 163–168. Bibcode :1979TSF....58..163Y. doi :10.1016/0040-6090(79)90231-1.
  67. ^ Sun, Yugang; Ren, Yang; Liu, Yuzi; Wen, Jianguo; Okasinski, John S.; Miller, Dean J. (2012). "Fase tetragonal estable al ambiente en nanoestructuras de plata". Nature Communications . 3 (1): 971. Bibcode :2012NatCo...3..971S. doi : 10.1038/ncomms1963 . ISSN  2041-1723. PMID  22828631.
  68. ^ abc Ringe, Emilie; Van Duyne, Richard P.; Marks, Laurence D. (2013). "Construcciones de Wulff modificadas cinéticas y termodinámicas para nanopartículas gemelas". Revista de química física C . 117 (31): 15859–15870. doi :10.1021/jp401566m. ISSN  1932-7447.
  69. ^ ab Ino, Shozo (1969). "Estabilidad de partículas múltiples". Revista de la Sociedad de Física de Japón . 27 (4): 941–953. Bibcode :1969JPSJ...27..941I. doi :10.1143/JPSJ.27.941. ISSN  0031-9015.
  70. ^ Pérez-Ramírez, JG; José-Yacamán, M.; Díaz-Pérez, Arturo; Berriel-Valdós, Raúl (1985). "Sobre la forma de equilibrio de partículas macladas múltiples". Superredes y microestructuras . 1 (6): 485–487. Bibcode :1985SuMi....1..485P. doi :10.1016/S0749-6036(85)80019-7.
  71. ^ abc Casillas hola, Gilberto; Velázquez-Salazar, J. Jesús; José-Yacamán, Miguel (2012). "Un nuevo mecanismo de estabilización de grandes nanopartículas decaédricas". La Revista de Química Física C. 116 (15): 8844–8848. doi :10.1021/jp3011475. ISSN  1932-7447. PMC 3353654 . PMID  22609961. 
  72. ^ abc Zhao, Haiqiang; Qi, Weihong; Ji, Wenhai; Wang, Tianran; Peng, Hongcheng; Wang, Qi; Jia, Yanlin; He, Jieting (2017). "Grandes nanopartículas de Pd decaédricas de Marks sintetizadas mediante un método hidrotermal modificado utilizando un reactor homogéneo". Revista de investigación de nanopartículas . 19 (5): 162. Bibcode :2017JNR....19..162Z. doi :10.1007/s11051-017-3856-0. ISSN  1388-0764.
  73. ^ Boukouvala, Christina; Daniel, Joshua; Ringe, Emilie (2021). "Enfoques para modelar la forma de los nanocristales". Nano Convergence . 8 (1): 26. Bibcode :2021NanoC...8...26B. doi : 10.1186/s40580-021-00275-6 . ISSN  2196-5404. PMC 8429535 . PMID  34499259. 
  74. ^ Jin, Biao; Yan, Feng; Qi, Xin; Cai, Bin; Tao, Jinhui; Fu, Xiaofeng; Tan, Susheng; Zhang, Peijun; Pfaendtner, Jim; Naser, Nada Y.; Baneyx, François; Zhang, Xin; DeYoreo, James J.; Chen, Chun-Long (2022). "Formación dirigida por peptoides de nanoestrellas de Au quíntuples hermanadas mediante unión de partículas y estabilización de facetas". Edición internacional Angewandte Chemie . 61 (14): e202201980. doi :10.1002/anie.202201980. ISSN  1433-7851. PMC 9258440 . PMID  35167709. 
  75. ^ ab Takeguchi, Masaki; Tanaka, Miyoko; Yasuda, Hidehiro; Furuya, Kazuo (2001). "Observación mediante microscopía electrónica de transmisión de alta resolución en tiempo real del proceso de crecimiento de superficies ( 001 ) en una partícula de Si maclada múltiple de tamaño nanométrico". Surface Science . 493 (1–3): 414–419. Bibcode :2001SurSc.493..414T. doi :10.1016/S0039-6028(01)01247-X.
  76. ^ ab Reyes-Gasga, J.; Elechiguerra, JL; Liu, C.; Camacho-Bragado, A.; Montejano-Carrizales, JM; Jose Yacaman, M. (2006). "Sobre la estructura de nanobarras y nanocables con secciones transversales pentagonales". Journal of Crystal Growth . 286 (1): 162–172. Bibcode :2006JCrGr.286..162R. doi :10.1016/j.jcrysgro.2005.09.028.
  77. ^ ab Li, B.; Lowengrub, J.; Ratz, A.; Voigt, A. (2009). "Leyes de evolución geométrica para películas cristalinas delgadas: modelado y números". Comunicaciones en física computacional . 6 (3): 433–482.
  78. ^ Combe, Nicolas; Jensen, Pablo; Pimpinelli, Alberto (2000). "Formas cambiantes en el nanomundo". Physical Review Letters . 85 (1): 110–113. arXiv : cond-mat/0005113 . Código Bibliográfico :2000PhRvL..85..110C. doi :10.1103/PhysRevLett.85.110. ISSN  0031-9007. PMID  10991171.
  79. ^ Ni, Chaoying; Hassan, Puthusserickal A.; Kaler, Eric W. (2005). "Características estructurales y crecimiento de nanobarras de plata pentagonales preparadas mediante un método tensioactivo". Langmuir . 21 (8): 3334–3337. doi :10.1021/la046807c. ISSN  0743-7463. PMID  15807571.
  80. ^ Wang, Jen-Hung; Yang, Tze-Hsien; Wu, Wen-Wei; Chen, Lih-Juann; Chen, Chih-Hung; Chu, Cheng-Jie (2006). "Síntesis y mecanismo de crecimiento de nanomurciélagos pentagonales de Cu con características de emisión de campo". Nanotecnología . 17 (3): 719–722. Bibcode :2006Nanot..17..719W. doi :10.1088/0957-4484/17/3/017. ISSN  0957-4484.
  81. ^ Qi, Xin; Chen, Zihao; Yan, Tianyu; Fichthorn, Kristen A. (2019). "Mecanismo de crecimiento de nanocables de Ag gemelos quíntuples a partir de teoría y simulaciones multiescala". ACS Nano . 13 (4): 4647–4656. doi :10.1021/acsnano.9b00820. ISSN  1936-0851. OSTI  1594111. PMID  30869861.
  82. ^ ab Bazán-Díaz, Lourdes; Mendoza-Cruz, Rubén; Velázquez-Salazar, J. Jesús; Plascencia-Villa, Germán; Romeu, David; Reyes-Gasga, José; Herrera-Becerra, Raúl; José-Yacamán, Miguel; Guisbiers, Gregory (2015). "Nanoestrellas de oro y cobre como agentes fototérmicos: síntesis y caracterización por microscopía electrónica avanzada". Nanoescala . 7 (48): 20734–20742. Código Bib : 2015Nanos...720734B. doi :10.1039/C5NR06491K. ISSN  2040-3364. PMID  26602429.
  83. ^ Ball, RC; Blunt, MJ; Rath Spivack, O. (1989). "Crecimiento controlado por difusión". Actas de la Royal Society of London. A. Ciencias Matemáticas y Físicas . 423 (1864): 123–132. Bibcode :1989RSPSA.423..123B. doi :10.1098/rspa.1989.0045. ISSN  0080-4630.
  84. ^ Vermaak, JS; Mays, CW; Kuhlmann-Wilsdorf, D. (1968). "Sobre el estrés superficial y la tensión superficial". Surface Science . 12 (2): 128–133. doi :10.1016/0039-6028(68)90118-0.
  85. ^ Mays, CW; Vermaak, JS; Kuhlmann-Wilsdorf, D. (1968). "Sobre el estrés superficial y la tensión superficial". Surface Science . 12 (2): 134–140. Bibcode :1968SurSc..12..134M. doi :10.1016/0039-6028(68)90119-2.
  86. ^ Müller, Pierre; Saùl, Andres; Leroy, Frédéric (2013). "Vistas simples sobre conceptos de estrés superficial y energía superficial". Avances en Ciencias Naturales: Nanociencia y Nanotecnología . 5 (1): 013002. doi : 10.1088/2043-6262/5/1/013002 . ISSN  2043-6262.
  87. ^ Feibelman, Peter J. (1997). "Cálculos de primeros principios de la tensión inducida por adsorción de gas en Pt(111)". Physical Review B . 56 (4): 2175–2182. Bibcode :1997PhRvB..56.2175F. doi :10.1103/PhysRevB.56.2175. ISSN  0163-1829.
  88. ^ Graoui, H.; Giorgio, S.; Henry, CR (1998). "Variaciones de forma de partículas de Pd bajo adsorción de oxígeno". Surface Science . 417 (2–3): 350–360. Bibcode :1998SurSc.417..350G. doi :10.1016/S0039-6028(98)00688-8.
  89. ^ Wynblatt, P.; Chatain, D. (2009). "Anisotropía de segregación superficial y forma cristalina de equilibrio de cristales de aleación". Reseñas en Advanced Materials Science . 21 : 44–56. S2CID  137869647.
  90. ^ Hoare, MR; Pal, P. (1971). "Mecánica física de cúmulos: estática y superficies de energía para sistemas monatómicos". Avances en Física . 20 (84): 161–196. Bibcode :1971AdPhy..20..161H. doi :10.1080/00018737100101231. ISSN  0001-8732.
  91. ^ Berry, R. Stephen; Jellinek, Julius; Natanson, Grigory (1984). "Fusión de cúmulos y fusión". Physical Review A . 30 (2): 919–931. Bibcode :1984PhRvA..30..919B. doi :10.1103/PhysRevA.30.919. ISSN  0556-2791.
  92. ^ Berry, R. Stephen. (1993). "Superficies potenciales y dinámicas: lo que nos dicen los cúmulos". Chemical Reviews . 93 (7): 2379–2394. doi :10.1021/cr00023a003. ISSN  0009-2665.
  93. ^ ab Ajayan, PM; Marks, LD (1988). "Cuasifusión y fases de partículas pequeñas". Physical Review Letters . 60 (7): 585–587. Bibcode :1988PhRvL..60..585A. doi :10.1103/PhysRevLett.60.585. ISSN  0031-9007. PMID  10038590.
  94. ^ Barnard, Amanda S.; Young, Neil P.; Kirkland, Angus I.; van Huis, Marijn A.; Xu, Huifang (2009). "Nanogold: un mapa de fases cuantitativo". ACS Nano . 3 (6): 1431–1436. doi :10.1021/nn900220k. ISSN  1936-0851. PMID  19489558.
  95. ^ Wales, David J. (2018). "Explorando paisajes energéticos". Revista anual de química física . 69 (1): 401–425. Bibcode :2018ARPC...69..401W. doi :10.1146/annurev-physchem-050317-021219. ISSN  0066-426X. PMID  29677468.
  96. ^ Zhang, Huaizhong; Khan, Mohd Ahmed; Yan, Tianyu; Fichthorn, Kristen A. (2024). "Formas dependientes del tamaño y la temperatura de nanocristales de cobre utilizando dinámica molecular de templado paralelo". Nanoescala . 16 (23): 11146–11155. doi : 10.1039/D4NR00317A . ISSN  2040-3364. PMID  38506642.
  97. ^ Wales, David (2001). Paisajes energéticos: aplicaciones a clústeres, biomoléculas y vidrios (1.ª ed.). Cambridge University Press. pág. 4590479. doi :10.1017/cbo9780511721724. ISBN 978-0-521-81415-7.
  98. ^ Wales, David J.; Miller, Mark A.; Walsh, Tiffany R. (1998). "Paisajes energéticos arquetípicos". Nature . 394 (6695): 758–760. Bibcode :1998Natur.394..758W. doi :10.1038/29487. ISSN  0028-0836.
  99. ^ Mackay, AL (1962). "Un empaquetamiento denso no cristalográfico de esferas iguales". Acta Crystallographica . 15 (9): 916–918. Código Bibliográfico :1962AcCry..15..916M. doi :10.1107/S0365110X6200239X. ISSN  0365-110X.
  100. ^ abc Yagi, K.; Takayanagi, K.; Kobayashi, K.; Honjo, G. (1975). "Observaciones in situ de procesos de crecimiento de partículas macladas múltiples". Journal of Crystal Growth . 28 (1): 117–124. Código Bibliográfico :1975JCrGr..28..117Y. doi :10.1016/0022-0248(75)90033-0.
  101. ^ ab Ma, Xiaoming; Lin, Fang; Chen, Xin; Jin, Chuanhong (25 de agosto de 2020). "Revelando vías de crecimiento de nanopartículas de oro macladas múltiples mediante microscopía electrónica de transmisión de celda líquida in situ". ACS Nano . 14 (8): 9594–9604. doi :10.1021/acsnano.9b10173. ISSN  1936-0851. PMID  32806061.
  102. ^ Iijima, Sumio; Ichihashi, Toshinari (1986). "Inestabilidad estructural de partículas ultrafinas de metales". Physical Review Letters . 56 (6): 616–619. Bibcode :1986PhRvL..56..616I. doi :10.1103/PhysRevLett.56.616. ISSN  0031-9007. PMID  10033240.
  103. ^ Smith, David J.; Petford-Long, Amanda K.; Wallenberg, LR; Bovin, J.-O. (1986). "Reordenamientos dinámicos a nivel atómico en pequeñas partículas de oro". Science . 233 (4766): 872–875. Bibcode :1986Sci...233..872S. doi :10.1126/science.233.4766.872. ISSN  0036-8075. PMID  17752214.
  104. ^ Young, NP; van Huis, MA; Zandbergen, HW; Xu, H.; Kirkland, AI (2010). "Transformaciones de nanopartículas de oro investigadas utilizando microscopía electrónica de transmisión de alta resolución a temperatura variable". Ultramicroscopía . 110 (5): 506–516. doi :10.1016/j.ultramic.2009.12.010. PMID  20083353.
  105. ^ abcd El Koraychy, El Yakout; Roncaglia, Cesare; Nelli, Diana; Cerbelaud, Manuella; Ferrando, Riccardo (2022). "Mecanismos de crecimiento desde semillas tetraédricas hasta nanopartículas de Au macladas múltiples reveladas por simulaciones atomísticas". Horizontes a nanoescala . 7 (8): 883–889. Bibcode :2022NanoH...7..883E. doi :10.1039/D1NH00599E. ISSN  2055-6756. PMID  35722927.
  106. ^ Uppenbrink, J.; Wales, DJ; Kirkland, AI; Jefferson, DA; Urban, J. (1992). "Estructura y energética de decaedros simétricos y asimétricos modelo". Revista filosófica B . 65 (5): 1079–1096. Código Bibliográfico :1992PMagB..65.1079U. doi :10.1080/13642819208217922. ISSN  1364-2812.
  107. ^ Dundurs, J.; Marks, LD; Ajayan, PM (1988). "Fluctuaciones estructurales en partículas pequeñas". Revista filosófica A . 57 (4): 605–620. Código Bibliográfico :1988PMagA..57..605D. doi :10.1080/01418618808214410. ISSN  0141-8610.
  108. ^ Pauling, Linus (1985). "La aparente simetría icosaédrica se debe a la macla múltiple dirigida de cristales cúbicos". Nature . 317 (6037): 512–514. Bibcode :1985Natur.317..512P. doi :10.1038/317512a0. ISSN  0028-0836.
  109. ^ Pauling, Linus (1987). "Los denominados cuasicristales icosaédricos y decagonales son gemelos de un cristal cúbico de 820 átomos". Physical Review Letters . 58 (4): 365–368. Bibcode :1987PhRvL..58..365P. doi :10.1103/PhysRevLett.58.365. PMID  10034915.
  110. ^ Shechtman, D.; Blech, I.; Gratias, D.; Cahn, JW (1984). "Fase metálica con orden orientacional de largo alcance y sin simetría traslacional". Physical Review Letters . 53 (20): 1951–1953. Bibcode :1984PhRvL..53.1951S. doi :10.1103/PhysRevLett.53.1951. ISSN  0031-9007.
  111. ^ "NIST y el Nobel (30 de septiembre de 2016, actualizado el 17 de noviembre de 2019) El momento Nobel: Dan Shechtman". NIST . 30 de septiembre de 2016.
  112. ^ "Cuasicristal - Diccionario en línea de cristalografía". dictionary.iucr.org . Consultado el 4 de abril de 2024 .
  113. ^ ab Avery, N; Sanders, JV (1970). "La estructura de partículas metálicas en catalizadores dispersos". Journal of Catalysis . 18 (2): 129–132. doi :10.1016/0021-9517(70)90171-5.
  114. ^ ab Marks, LD; Howie, A. (1979). "Partículas macladas en catalizadores de plata". Nature . 282 (5735): 196–198. Bibcode :1979Natur.282..196M. doi :10.1038/282196a0. ISSN  0028-0836.
  115. ^ ab Zhou, Yuheng; Zhu, Yihan; Wang, Zhi-Qiang; Zou, Shihui; Mamá, Guicén; Xia, Ming; Kong, Xueqian; Xiao, Liping; Gong, Xue-Qing; Fan, Jie (2017). "Control de la actividad catalítica mediante cruce entre dos microestructuras diferentes". Revista de la Sociedad Química Estadounidense . 139 (39): 13740–13748. doi :10.1021/jacs.7b05476. hdl : 10754/625450 . ISSN  0002-7863. PMID  28885842.
  116. ^ Grabow, Lars; Xu, Ye; Mavrikakis, Manos (2006). "Efectos de la tensión reticular en la oxidación de CO en Pt(111)". Química física Química Física . 8 (29): 3369–3374. Bibcode :2006PCCP....8.3369G. doi :10.1039/b606131a. ISSN  1463-9076. PMID  16855712.
  117. ^ Liu, Fuzhu; Wu, Chao; Yang, Guang; Yang, Shengchun (2015). "Oxidación de CO sobre una superficie de Pt(100) deformada: un estudio DFT". Revista de Química Física C . 119 (27): 15500–15505. doi :10.1021/acs.jpcc.5b04511. ISSN  1932-7447.
  118. ^ Wang, Qiyu; Cui, Xiaoqiang; Guan, Weiming; Zhang, Lei; Fan, Xiaofeng; Shi, Zhan; Zheng, Weitao (2014). "Actividad catalítica dependiente de la forma de la reacción de reducción de oxígeno (ORR) en nanodecaedros y nanocubos de plata". Revista de fuentes de energía . 269 : 152-157. Código Bib : 2014JPS...269..152W. doi :10.1016/j.jpowsour.2014.06.160.
  119. ^ Choi, Chungseok; Cheng, Tao; Flores Espinosa, Michelle; Fei, Huilong; Duan, Xiangfeng; Goddard, William A.; Huang, Yu (2019). "Un nanocatalizador de Cu de decaedro estelar altamente activo para la producción de hidrocarburos a bajos sobrepotenciales". Materiales avanzados . 31 (6): e1805405. Bibcode :2019AdM....3105405C. doi :10.1002/adma.201805405. ISSN  0935-9648. PMID  30549121.
  120. ^ Eustis, Susie; El-Sayed, Mostafa A. (2006). "Por qué las nanopartículas de oro son más preciosas que el oro bonito: resonancia plasmónica de superficie de metales nobles y su mejora de las propiedades radiativas y no radiativas de nanocristales de diferentes formas". Chem. Soc. Rev. 35 ( 3): 209–217. doi :10.1039/B514191E. ISSN  0306-0012. PMID  16505915.
  121. ^ Rodríguez-Fernández, Jessica; Novo, Carolina; Myroshnychenko, Viktor; Funston, Alison M.; Sánchez-Iglesias, Ana; Pastoriza-Santos, Isabel; Pérez-Juste, Jorge; García de Abajo, F. Javier; Liz-Marzán, Luis M.; Mulvaney, Paul (2009). "Espectroscopia, imágenes y modelado de decaedros de oro individuales". La Revista de Química Física C. 113 (43): 18623–18631. doi :10.1021/jp907646d. ISSN  1932-7447.
  122. ^ Pietrobon, Brendan; McEachran, Matthew; Kitaev, Vladimir (2009). "Síntesis de nanobarras de plata pentagonales facetadas de tamaño controlado con propiedades plasmónicas ajustables y autoensamblaje de estas nanobarras". ACS Nano . 3 (1): 21–26. doi :10.1021/nn800591y. ISSN  1936-0851. PMID  19206244.
  123. ^ Jheng, Jhih-Yuan; Sah, Pai-Tao; Chang, Wei-Che; Chen, Jhe-Han; Chan, Li-Hsin (2017). "Nanopartículas de oro decaédricas para mejorar el rendimiento de las células solares de polímero". Tintes y pigmentos . 138 : 83–89. doi :10.1016/j.dyepig.2016.11.027.
  124. ^ abc Wang, Xiang; Zheng, Sixue; Deng, Chuang; Weinberger, Christopher R.; Wang, Guofeng; Mao, Scott X. (2023). "Observación in situ a escala atómica de la formación de gemelos quíntuples en cristales a nanoescala bajo carga mecánica". Nano Letters . 23 (2): 514–522. Código Bibliográfico :2023NanoL..23..514W. doi :10.1021/acs.nanolett.2c03852. ISSN  1530-6984. PMC 10032584 . PMID  36633548. 
  125. ^ Marks, LD (1986). "Crecimiento similar a un sólido". Thin Solid Films . 136 (2): 309–315. Código Bibliográfico :1986TSF...136..309M. doi :10.1016/0040-6090(86)90290-7.
  126. ^ Bikmukhametov, Ilias; Tucker, Garritt J.; Thompson, Gregory B. (2024). "Estructuras gemelas quíntuples en películas de aleación de níquel depositadas por pulverización catódica". Scripta Materialia . 241 : 115866. doi :10.1016/j.scriptamat.2023.115866. ISSN  1359-6462.
  127. ^ ab Huang, P.; Dai, GQ; Wang, F.; Xu, KW; Li, YH (2009). "Macla de recocido quíntuple en Cu nanocristalino". Applied Physics Letters . 95 (20). Código Bibliográfico :2009ApPhL..95t3101H. doi :10.1063/1.3263948. ISSN  0003-6951.
  128. ^ Parajuli, Prakash; Mendoza-Cruz, Ruben; Velazquez-Salazar, J. Jesus; Yacaman, Miguel Jose; Ponce, Arturo (2019). "Macla de recocido quíntuple en película nanocristalina de Au/Pd". Materials Letters . 244 : 88–91. Bibcode :2019MatL..244...88P. doi : 10.1016/j.matlet.2019.02.060 . ISSN  0167-577X.
  129. ^ Bringa, E; Farkas, D; Caro, A; Wang, Y; Mcnaney, J; Smith, R (2008). "Formación de macla quíntuple durante el recocido de Cu nanocristalino". Scripta Materialia . 59 (12): 1267–1270. doi :10.1016/j.scriptamat.2008.08.041. OSTI  966234.
  130. ^ Chen, Yingbin; Huang, Qishan; Zhao, Shuchun; Zhou, Haofei; Wang, Jiangwei (2021). "Interacciones entre dislocaciones y pentagemelos en nanocristales metálicos". Metales . 11 (11): 1775. doi : 10.3390/met11111775 . ISSN  2075-4701.
  131. ^ Thomas, Spencer L.; King, Alexander H.; Srolovitz, David J. (2016). "Cuando los gemelos colisionan: uniones gemelas en níquel nanocristalino". Acta Materialia . 113 : 301–310. Código Bibliográfico :2016AcMat.113..301T. doi : 10.1016/j.actamat.2016.04.030 .

Enlaces externos