表面和界面效应对纳米晶粒尺寸的影响

摘要

应用热力学方法,讨论了非晶晶化法制取纳米晶体时所得最小晶粒与晶化温度的关系.发现当退火温度为物体熔点的1/2时,可制得最小晶粒,而在此温度下,过冷液体与晶体之间的Gibbs自由能之差达到最大值.考虑到样品较薄时较为明显的表面效应,计算了金属样品厚度对晶粒最小尺寸的影响.结果表明,晶粒的最小限度不仅受晶化过程中自由能差的影响,还与晶体厚度有关.样品厚度越小,对生成的最小晶粒尺寸影响越大.