Los investigadores estudiaron nanopartículas de oro pentamaculadas bajo un haz de electrones y observaron directamente por primera vez el deslizamiento de dislocaciones parciales. Combinado con simulaciones de dinámica molecular, el equipo descubrió que la distribución desigual de la tensión en las unidades gemelas induce el deslizamiento de las dislocaciones, la guía del plano y, finalmente, el desemparejamiento en las nanopartículas.

El estudio se publica en Nano Letters .

Los nanocristales hermanados tienen propiedades físicas y químicas únicas, lo que hace que el hermanamiento sea un parámetro importante en el diseño de materiales. Desarrollar enfoques prácticos para controlar el hermanamiento y las estructuras hermanadas requiere comprender el hermanamiento y el desemparejamiento a nivel atómico, algo que actualmente falta.

Al visualizar con precisión la estructura y las transformaciones en las nanopartículas pentamacradas e interpretar esta información con la ayuda de simulaciones a escala atómica, los investigadores pudieron detallar más claramente la interacción entre la difusión superficial, la relajación de la tensión de tracción, la evolución de la morfología y el desemparejamiento. Esta información puede ayudar a guiar los esfuerzos futuros para controlar el hermanamiento y el desguace en nanopartículas de oro.

Las estructuras gemelas poseen propiedades físicas y químicas distintas en virtud de sus configuraciones específicas. Sin embargo, los procesos de hermanamiento y deshermanamiento no se comprenden completamente a escala atómica.

Al integrar microscopía electrónica de transmisión de alta resolución in situ y simulaciones de dinámica molecular, los investigadores descubrieron que la tensión de tracción en gemelos asimétricos de cinco veces de nanopartículas de oro conduce a la migración de los límites de los gemelos a través del deslizamiento de dislocaciones (deslizamiento de una capa atómica) a lo largo de los límites de los gemelos y reacciones de dislocación. en el eje quíntuple bajo un haz de electrones.

Las barreras energéticas gobiernan la migración de una o dos capas de los planos gemelos. La relajación de la energía total, incluida la superficie, la deformación de la red y la energía de los límites gemelos, después de una migración consecutiva de los límites gemelos, conduce a un proceso de desvinculación. Además, la reordenación de la superficie de nanopartículas hermanadas cinco veces puede ayudar en el proceso de desemparejamiento.

Al comprender mejor los procesos que afectan el hermanamiento a nivel atómico, los investigadores pueden controlar con mayor precisión la estructura y las propiedades de las nanopartículas hermanadas.