365bet亚洲版研究人员的谷物分裂发现发表在《365bet亚洲版》上

哈维马德学院的物理学教授莎伦·格博德和她的学生研究团队共同撰写了一篇论文, 颗粒分裂是胶体多晶体中颗粒粗化的一种机制。 已被《365bet亚洲版》杂志以“信件”的形式发表. 如果一篇研究论文的研究结果被认为是具有高度影响力的,那么它就会被选为“信件”.

Gerbode和她的团队发现的晶粒分裂为更好的晶体生长模型铺平了道路. 根据Gerbode, “晶体”一词常常使人联想到一幅由无数排列整齐的粒子组成的画面. 然而, 大多数晶体材料是由多个晶粒组成的, 具有不同角度的行的区域. 晶粒的大小和形状决定了材料的各种性能, 比如它有多强, 以及它的导电性能.

Gerbode的研究小组发现了一种令人惊讶的新方法来研究相邻的谷物是如何生长和合并的. 直到现在, 这种晶粒合并类型的晶体生长有两种可能:一种是较小的晶粒缩小, while the other grows; or both neighbors can rotate to align their crystal rows and merge into a single crystal. 但当一颗谷物有两个相邻的谷物,它们的排列方向不一致时,会发生什么呢? Gerbode和她的学生发现在这种情况下, 还有第三种选择:颗粒可以分开,并在相反的方向旋转,以对齐两个邻居. 这种“颗粒分裂”更可能发生在较小的颗粒中, 这使得这种新机制在纳米材料中尤为重要.

“这一发现最令人兴奋的部分是,它在365bet亚洲版对晶体材料如何生长和老化的理解上取得了重大进展,”Gerbode说. “直到现在, 公认的理论只提供了两种可能性来解释晶体如何与它的邻居融合, 但365bet亚洲版已经发现了第三个. 这个新机制将改变水晶系统的建模方式, 对物质如何随时间变化提供更好的预测. 令人震惊的是,这些理论已经存在了这么久, 没有人注意到还有第三种选择, 直到现在.”

这一实验发现是在大流行爆发之前,当时20岁的大四学生玛雅·马丁内斯(Maya Martinez)做出的. 接下来的一年花在分析马丁内斯的数据上,并试图理解这种新的颗粒分裂机制, 这是Anna Barth在21年领导的. 马丁内斯和巴斯是手稿的共同第一作者, 和Gerbode以及她实验室的其他几个共同作者的学生:Cora Payne ' 22, 克里斯托弗·格雷·库托,22年, 伊莎贝拉·乔伊·昆塔斯,22岁, Thorthong Soncharoen的23, 尼娜米. 布朗19年和伊莱·约瑟夫·韦斯勒19年.

“我对这份手稿感到非常自豪, 实验与理论相结合, 完全是由我的本科生团队制作的吗,”Gerbode说.

这一发现的实际应用意义重大.

“想象你有一种纳米晶体材料, 通过调整晶粒的大小和位置,哪些具有特定的机械和电子性能,”Gerbode解释说. “随着时间的推移, 每一颗谷物都会慢慢进化并与它的邻居融合在一起, 改变这些珍贵的属性——这个过程被称为“衰老”.“如果365bet亚洲版想要对这种材料能保持365bet亚洲版想要的性能多久有一个好的估计, 365bet亚洲版需要精确的模型来描述导致颗粒变化的机制.”

到目前为止,老化模型只依赖于两种选择:收缩或作为刚性物体旋转. 但是有了这些选择, 这些模型可能过于乐观地描绘了这种材料的使用寿命. Gerbode和她的学生发现了第三种选择, 纹理分割, 尤其是它在小颗粒晶体中的重要性, 这意味着该模型可以更准确地预测这些纳米晶体材料可以在多长时间内表现出预期的性能, 更重要的是,当它们需要被替换的时候.