合肥工业大学宋晓辉团队在原位液相TEM领域取得突破-壳核纳米线生长机理研究取得进展

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在实验过程中，研究人员以贵金属（Au、Pd、Pt）及过渡金属（Fe、Ni、Cu、Ru）为外壳材料，系统研究了其在AuAg种子纳米线表面沉积、生长与融合的全过程。研究发现，该过程可以分为三个典型阶段：异相成核、纳米颗粒附着与融合。与传统“二步成核—生长模型”不同，团队提出了颗粒协同融合驱动的三阶段新机制。其中，贵金属纳米颗粒更倾向于沿〈111〉晶向优先融合形成表面光滑的核壳结构，而过渡金属则融合行为各异，表面粗糙程度显著增加。

为排除电子束对实验过程的干扰，研究团队还采用了低剂量LPTEM成像、冷冻固定快照，以及三维断层重建等多种方法相互印证，首次在无有机配体的胶体体系中成功实现了金属纳米颗粒融合行为的三维原子分辨率重构。此外，通过应变分布分析与分子动力学模拟，研究进一步揭示了金属沉积诱发的纳米线内部应力演化路径，为双螺旋结构的形成提供了新的力学解释。

图2： 断层扫描重构3D图像，明确晶向融合方向

图3：应变分析与仿真揭示结构演变的应力起源

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