【摘 要】
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气-液-固(VLS)生长模型已被广泛应用于指导各种一维纳米材料的生长1.尽管人们用原位电镜技术原位观察了纳米线的生长,并研究了其成核和生长动力学2,但对VLS生长的本源依
【机 构】
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介观化学教育部重点实验室,南京大学化学化工学院,210093
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气-液-固(VLS)生长模型已被广泛应用于指导各种一维纳米材料的生长1.尽管人们用原位电镜技术原位观察了纳米线的生长,并研究了其成核和生长动力学2,但对VLS生长的本源依旧缺乏深刻的认识.前期我们在铝镍相图的两相区(图1中abcd区间,854 1133 ℃)氮化Al69Ni31合金生长得到了氮化铝纳米线,基于对AlN纳米线及铝镍固相(相)晶格参数随温度变化的定量化实验分析,揭示了相平衡主导的气液固生长机理3.最近,我们用该机理成功预言了AlN纳米线在1133-1638 ℃温区(图bef区间)内的生长情况：当温度超过1133 ℃时发生AlN纳米线的二次生长,纳米线的增重量可以由相图计算得到,共存的Al-Ni合金的组成也可由相图得到.所有的预言都得到了实验上定量化的证实.用该机理还成功预言了Si3N4纳米线的生长.上述结果进一步验证了相平衡主导的VLS生长机理的广泛适用性,为利用相图来理性设计和可控生长一维纳米材料提供了指南.
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