近日,中國科學技術大學傳來一項令人矚目的科研成果。該校俞書宏院士的團隊在一項關于銀基硫屬化合物(Ag2E,其中E代表硫S或硒Se)的研究中,發(fā)現(xiàn)了與傳統(tǒng)流體相似的普拉托-瑞利不穩(wěn)定性現(xiàn)象。這一發(fā)現(xiàn)不僅為無機納米異質(zhì)結構的精準合成提供了新方法,還極大地豐富了相關領域的研究內(nèi)容。
這項研究成果已被權威期刊《美國化學會志》正式發(fā)表,文章標題為“軟晶格無機固體中的普拉托-瑞利不穩(wěn)定性”(Plateau-Rayleigh instability in soft-lattice inorganic solids),并附上了詳細的DOI編號(10.1021/jacs.4c11866)。
在研究中,俞書宏院士的團隊與侯中懷教授、江慧軍副研究員的團隊緊密合作,通過有限元分析和分子動力學模擬,深入探究了這一不穩(wěn)定性現(xiàn)象的成因與機制。結果顯示,體系的表面能與界面能在這一轉變過程中起到了關鍵的調(diào)控作用。隨著轉化過程的進行,體系表面能逐漸升高,而界面能則逐漸降低,最終使體系從亞穩(wěn)態(tài)轉變?yōu)闊崃W穩(wěn)定態(tài)。
分子動力學模擬進一步揭示了這一現(xiàn)象背后的微觀機制。與體相Ag2S相比,亞納米厚的Ag2S薄層具有更高的離子擴散速率,從而保證了晶格的流動性。在熱力學與動力學的共同作用下,這類軟晶格無機固體展現(xiàn)出了與傳統(tǒng)流體相似的普拉托-瑞利不穩(wěn)定性行為。
這項研究不僅拓展了無機固體中瑞利不穩(wěn)定性的概念,還為制備納米顆粒以及具有明確組分、結構、界面和空間排列的高階周期性納米結構提供了新的思路。研究人員表示,這一發(fā)現(xiàn)為探索其他軟晶格固體(如鈣鈦礦等)中的類流體行為與可控圖案化提供了可能,為相關領域的研究開辟了新的方向。
該研究團隊還通過精準普適合成的方法,實現(xiàn)了一維周期性同軸異質(zhì)納米線的制備。這一成果不僅展示了團隊在無機納米異質(zhì)結構精準合成方面的深厚實力,也為相關領域的研究提供了重要的參考和借鑒。
據(jù)悉,這一研究成果的取得離不開團隊成員的共同努力和協(xié)作。他們通過嚴謹?shù)膶嶒炘O計、精細的數(shù)據(jù)分析和深入的機理探討,最終取得了這一令人矚目的科研成果。
該研究還得到了國內(nèi)外同行的高度評價和認可。許多專家認為,這一研究不僅具有重要的學術價值,還為相關領域的研究提供了新的思路和方法。