原子級成像揭示了二維冰層的生長及其邊緣結構
發布時間：2020-09-03 作者：harry 分享到：
表面水-冰層的形成和生長在生活中是**常見的現象，包括在金屬、絕緣材料甚至是石墨烯表面均能發現二維冰層的存在。雖然在先前的研究中，人們已經對這類表面現象進行了成像分析，但是對于冰生長過程中出現的超穎結構或者中間產物結構的捕捉至今也還未實現，一直阻礙著人們對于此類生長機制的深入研究。北京大學的江穎、王恩哥、徐莉梅以及美國內布拉斯加大學林肯分校的曾曉成（共同通訊作者）等人報道展示了利用非接觸原子力顯微學對在金(111)表面進行生長的二維雙層冰的邊緣結構實現了成像觀察。研究發現，二維六方晶系的冰在生長過程中，不僅存在Z型邊緣結構（常見于二維六方晶體），還有扶手椅型邊緣結構與其共存。冷凍觀察和進一步的模擬實驗還揭示了二維冰的生長機制，其中Z型邊緣結構參與涉及了從水分子演變到邊緣結構的過程（集體性橋接機制），而扶手椅結構的中間產物則參與了局部的晶種生成和邊緣重構過程。這些現象和機制研究為研究二維材料的生長機制提供了新穎的觀察角度。2020年01月01日，相關成果以題為“Atomic imaging of the edge structure and growth of a two-dimensional hexagonal ice”的文章在線發表在Nature上。文獻鏈接：Atomic imaging of the edge structure and growth of a two-dimensional hexagonal ice（Nature, 2020, DOI: 10.1038/s41586-019-1853-4）
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