半岛彩票:仪器情报科学家首次制备表征了新型铝纳米线！

　　纳米线是一维纳米材料，其独特的物理和化学性质使其在许多领域中具有重要应用。然而，尽管纳米线的研究已经取得了显著进展，但大规模、均匀的单晶金属纳米线的生产仍面临重大挑战，特别是在如何实现高有序性和大规模生长方面。铝（Al）纳米线因其优异的电导率、化学稳定性和可加工性，成为了研究的重点。然而，传统的生长方法在实现高密度、垂直生长的单晶铝纳米线森林方面存在困难。这些问题主要源于蒸汽压力限制、化学还原问题和生长过程中的晶粒粗化问题。这些挑战导致了大规模生产过程中难以控制的晶粒尺寸和结构不均匀性，从而影响了纳米线的性能和应用效果。

　　为了解决这些问题，浙江大学巨阳及名古屋大学Yasuhiro Kimura教授合作提出了一种新的生长技术，通过控制固体薄膜中的原子扩散，实现了铝纳米线森林的高效生长。该技术通过聚焦离子束（FIB）辐射诱导局部晶粒粗化，显著增强了驱动力，并形成了纳米线生长的初核。FIB 辐射创造的局部高应力区域和局部弹性极限各向异性为纳米线的垂直生长提供了必要的通道和驱动力。通过这种方法，能够在期望的位置构建出高密度且有序的单晶铝纳米线森林，克服了传统方法中的生长限制。

　　科学亮点】（1）实验首次提出了一种基于 FIB 辐射诱导的局部晶粒粗化的铝（Al）纳米线（NW）森林生长技术，并成功实现了高度有序的单晶金属纳米线的大规模生产。该方法突破了传统方法在大规模生产中的挑战。

　　（2）实验通过 FIB 辐射诱导局部晶粒粗化，增强了驱动力并形成了纳米线生长的核。具体结果如下：

　　FIB辐射创建了局部的高应力区域，这些区域提供了原子扩散的通道，同时形成了纳米线生长的初始核。

　　FIB辐射和氧、镓杂质的分离进一步优化了生长路径，使得可以在预定位置构建密集的铝纳米线森林。

　　高密度、垂直生长的单晶铝纳米线森林在气体传感器、生物标记物和光电组件等高性能纳米器件中具有广泛的应用潜力。

　　本文提出了一种创新的铝（Al）纳米线（NW）森林生长技术，通过 FIB 辐射诱导的局部晶粒粗化克服了传统金属纳米线大规模生产中的难题。这一方法突破了以往仅关注驱动力增大的局限，通过精确控制晶粒粗化和杂质分离，实现了高密度、垂直生长的单晶纳米线森林。其次，该技术的可扩展性为其他金属纳米线的生产提供了新的思路，推动了纳米材料在高性能器件中的应用潜力，如气体传感器、生物标记物和光电组件。总体而言，本文的方法不仅拓宽了金属纳米线的生产范畴，还为未来的纳米科技应用奠定了基础，提供了有效的解决方案和新的研究方向。原文详情：Yasuhiro Kimura et al. ,Growth of metal nanowire forests controlled through stress fields induced by grain gradients.Science385,641-646(2024).DOI:10.1126/science.adn9181；