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电子束刻蚀过程中表面吸附物调控的Ag2O2纳米晶异常形貌演变

DOI：10.1021/acs.nanolett.8b04719 期刊：Nano Letters 出版年份：2018 更新时间：2025-09-23 15:23:52
摘要： 理解纳米晶体形貌演变对于具有表面增强特性（如催化或等离子体效应）的纳米晶体的设计、合成及应用具有重要意义。选择性附着于特定晶面的表面吸附物可能强烈影响纳米晶体形貌发展的原子路径。然而，直接以高空间分辨率原位观察此类动态过程极具挑战性。本研究通过原位透射电子显微镜（TEM）揭示了电子束刻蚀过程中银团簇表面吸附物调控下Ag2O2纳米晶体的异常形貌演变。与无吸附物的Ag2O2纳米晶体在整个刻蚀过程中呈现近平衡态形貌不同，带有银表面吸附物的Ag2O2纳米晶体在电子束辐照刻蚀时表现出显著的晶面发展差异。我们观察到三个形貌变化阶段：球体向立方体转变、长方体侧面刻蚀以及表面吸附物下方底部刻蚀。研究发现银吸附物通过选择性覆盖相邻两个晶面交界处来改变Ag2O2纳米晶体表面构型，它们阻止边缘原子被刻蚀移除并阻断表面原子的扩散路径。本发现为表面吸附物对纳米晶体形貌控制的调控功能提供了关键见解。
作者： Qiubo Zhang，Guoping Gao，Yuting Shen，Xinxing Peng，Junyi Shangguan，Yu Wang，Hui Dong，Karen C. Bustillo，Lin-Wang Wang，Litao Sun，Haimei Zheng
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研究概述 实验方案 设备清单

研究目的

为了理解表面吸附物如何影响纳米晶体蚀刻过程中非平衡形状演变的原子路径，特别是具有银表面吸附物的Ag2O2纳米晶体，采用原位透射电子显微镜技术进行研究。

研究成果

研究表明，银表面吸附物会显著改变电子束刻蚀过程中Ag2O2纳米晶体的形貌演变，导致洁净表面未观察到的非平衡相变。这些吸附物能选择性覆盖晶面接合处、?；け咴翟用馐芸淌?，并阻断扩散路径，为催化和等离激元等应用中的纳米晶体形貌控制提供了新思路。未来研究可探索其他吸附物与材料体系。

研究不足

该研究仅限于特定电子束条件下Ag2O2纳米晶体和Ag表面吸附物；银团簇的动态特性和小尺寸使得在蚀刻过程中直接确定结构具有挑战性。若无进一步研究，这些发现可能无法推广至其他材料或吸附物。

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