研究目的
研究激光脉冲作用下石墨壳层包裹的铁和钴纳米晶体的非晶化过程，以及该非晶相对再结晶的稳定性。
研究成果
碳包覆过渡金属纳米晶体经纳秒激光脉冲辐照后形成非晶纳米颗粒。高温下碳在液态金属中的高溶解度促使富碳金属-碳相生成?？焖俅慊鸸滩俏忍蔷Ы鹗?碳相，其稳定性由能量不利的金属-石墨界面维持，该界面可抑制异质再结晶。
研究不足
激光脉冲后粒子的温度无法精确测量，但高于熔点。冷却速率受辐射热损失和横向热传导的限制，再结晶的临界晶核尺寸小于10纳米。
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激光脉冲下石墨壳层中金属纳米颗粒的非晶化
DOI：10.1016/j.carbon.2020.01.067
期刊：Carbon
出版年份：2020
更新时间：2025-09-16 10:30:52
摘要：
研究表明，包裹金属纳米颗粒的石墨壳层能促进金属非晶化并稳定非晶相，防止其再结晶。通过原位电子显微镜实验（观察过程中样品暴露于激光脉冲），证实了石墨壳层中铁和钴纳米晶体的非晶化过程。红外纳秒脉冲使金属快速熔融，并从壳层中溶解碳原子。脉冲作用后液态溶液的快速冷却导致非晶态金属-碳相凝固。该非晶相具有亚稳态特性，可通过重复激光脉冲或缓慢热退火再结晶。再结晶需要异质形核，但在金属-石墨界面处难以发生，因而能稳定非晶相防止其再结晶。实验分析揭示了非晶态金属-碳相的形成机制——即碳在过渡金属中的亚稳态溶液，并表明石墨壳层封装可作为稳定原本不利形成的非晶金属或金属-碳相的有效途径。
作者：
Jun Sun，Shyam Kanta Sinha，Amir Khammari，Matthieu Picher，Mauricio Terrones，Florian Banhart
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