آموزش توصیف، طبقه‌بندی و تجسم ساختارهای کریستالی رایج در سیستم‌های مواد نانومقیاس (در دست ویرایش)

چکیده

ساختارهای کریستالی زیربنای بسیاری از جنبه‌های علم و فناوری نانو هستند، از چیدمان اتم‌ها در مواد نانومقیاس گرفته تا روش‌های شکل‌گیری و رشد مواد نانومقیاس و ساختارهایی که هنگام برهمکنش و مونتاژ مواد نانومقیاس تشکیل می‌شوند. تأثیرات ساختارهای کریستالی و روابط آنها با یکدیگر در سیستم‌های مواد نانومقیاس بسیار گسترده است. این آموزش، نکات برجسته بسیاری از ساختارهای کریستالی را که معمولاً در سیستم‌های مواد نانومقیاس مشاهده می‌شوند، و همچنین مروری بر ابزارها و مفاهیمی که به استخراج، توصیف، تجسم و توجیه ویژگی‌های ساختاری کلیدی کمک می‌کنند، در اختیار محققان علوم نانو قرار می‌دهد. دامنه مواد بر عناصر و ترکیبات آنها که بیشتر به عنوان مواد نانومقیاس دیده می‌شوند، از جمله ساختارهای فشرده و غیر فشرده، تمرکز دارد. مثال‌ها شامل ترکیبات پیوندی سه‌بعدی و دوبعدی مربوط به سنگ نمک، آرسنید نیکل، فلوریت، زینک‌بلند، وورتزیت، کلرید سزیم و ساختارهای پروسکایت و همچنین پروسکایت‌های لایه‌ای، ترکیبات رشد متقابل، MXenes، دی‌کالکوژنیدهای فلزات واسطه و سایر مواد لایه‌ای است. ساختارهای منظم در مقابل ساختارهای نامنظم، مواد با آنتروپی بالا و نمونه‌های آموزنده از ساختارهای پیچیده‌تر، از جمله سولفیدهای مس، نیز مورد بحث قرار گرفته‌اند تا نشان دهند که چگونه می‌توان از ابزارهای تجسم ساختاری استفاده کرد. تأکید کلی این آموزش بر روش‌هایی است که ساختارهای پیچیده از بلوک‌های سازنده ساده‌تر مشتق می‌شوند، و همچنین شباهت‌ها و روابط متقابل بین طبقات خاصی از ساختارها که در نگاه اول ممکن است بسیار متفاوت تفسیر شوند. شناسایی و درک این روابط ساختاری برای محققان علوم نانو مفید است، زیرا به آنها امکان می‌دهد ساختارهای پیچیده را به اجزای ساده‌تر تجزیه کنند، که برای طراحی، درک و استفاده از مواد نانومقیاس مهم است.

این نشریه دارای مجوز است

مجوز CC-BY-NC-ND 4.0

حق نشر © ۲۰۲۴ نویسندگان. منتشر شده توسط انجمن شیمی آمریکا

موضوعات

سوژه‌ها چه هستند؟

کلمات کلیدی

کلمات کلیدی چیستند

مقدمه


زیرشاخه‌های علوم نانو و فناوری نانو ذاتاً متنوع هستند و علوم فیزیکی و زیستی و همچنین مهندسی و پزشکی را در بر می‌گیرند. جامدات نانومقیاس برای این حوزه‌ها و بسیاری از حوزه‌های تحقیقاتی دیگر، از جمله نانوکریستال‌های مورد استفاده برای کاتالیز، تشخیص و درمان پزشکی، تبدیل و ذخیره‌سازی انرژی و نمایشگرهای صفحه تخت، و همچنین در دستگاه‌های کوچک‌شده و در کاربردهایی که از خواص فیزیکی منحصر به فرد وابسته به اندازه و شکل آنها بهره می‌برند، اساسی هستند. نحوه چیدمان اتم‌ها در جامدات – “ساختار کریستالی” – نحوه تعامل اتم‌ها را تعریف می‌کند که به نوبه خود خواص بنیادی جامد را تعریف می‌کند.

(1)برای جامدات در مقیاس نانو، ویژگی‌های مورفولوژیکی مانند اندازه، شکل و ابعاد می‌توانند این خواص را بیشتر تغییر دهند.

(2)علاوه بر این، در سطح یک ماده نانومقیاس، آرایش اتم‌ها معمولاً زمانی که صفحات کریستالی (وجه‌ها) مختلف در معرض دید قرار می‌گیرند، متفاوت است، همانطور که در مورد نانوکریستال‌هایی با اشکال مختلف نیز صادق است. این تفاوت‌های ساختاری می‌تواند منجر به تفاوت در فعالیت کاتالیزوری و گزینش‌پذیری و همچنین تفاوت در شیمی سطح و واکنش‌پذیری شود.

(۳-۵)ساختار بلوری همچنین نقش برجسته‌ای در سنتز مواد نانومقیاس ایفا می‌کند. چیدمان اتم‌ها در کوچکترین دانه‌هایی که اغلب ابتدا تشکیل می‌شوند، می‌تواند ساختار محصولات و همچنین مسیرهایی را که از طریق آنها در طول سنتز تکامل یافته و رشد می‌کنند، تعریف کند.

(۶-۸)در نتیجه‌ی وسعتی که از ویژگی‌های بارز این حوزه‌ی میان‌رشته‌ای است، بسیاری از محققان علوم و فناوری نانو در طول تحصیل و آموزش خود فرصت مطالعه‌ی عمیق ساختارهای کریستالی را نداشته‌اند و بنابراین به طور کامل با چگونگی توصیف سیستماتیک ساختارهای کریستالی و چگونگی مشتق شدن ساختارهای کریستالی پیچیده‌تر از ساختارهای ساده‌تر آشنا نیستند. آن‌ها همچنین ممکن است از روابط متقابل بین ساختارها و همچنین تفاوت‌های ظریف (اما مهم) بین ساختارهای نزدیک به هم بی‌اطلاع باشند. با توجه به نقش محوری ساختارهای کریستالی در سنتز، خواص و کاربردهای انواع مختلف نانومواد، درک این جزئیات اساسی برای ساختارهایی که اغلب در سیستم‌های نانومقیاس با آن‌ها مواجه می‌شویم، مهم است.در این آموزش، هدف ما تجهیز محققان از سراسر جوامع علوم و فناوری نانو به زبان ساختارهای کریستالی در سطحی قابل فهم و آموزنده است. برای کسانی که از قبل با ساختارهای کریستالی آشنایی دارند، امیدواریم که این نکات مختصر، تازه و الهام‌بخش باشند. ما با ساده‌ترین ساختارهای کریستالی – آن دسته از عناصری که اغلب به عنوان مواد فلزی و نیمه‌رسانای نانومقیاس دیده می‌شوند – شروع می‌کنیم تا واژگان، مفاهیم و استراتژی‌های تجسم و همچنین نمونه‌هایی از چگونگی تبدیل ساختارهای کریستالی به ویژگی‌های نانوسکوپی که اغلب مشاهده می‌شوند را معرفی کنیم. سپس شروع به استخراج ساختارهای کریستالی رایج از این ساختارهای ساده‌تر عناصر می‌کنیم. برای انجام این کار، نشان می‌دهیم که چگونه ساختارهای ترکیبات دوتایی، سه‌تایی، چهارتایی و ترکیبات پیچیده‌تر به طور سیستماتیک از طریق حضور یا عدم حضور اتم‌های مختلف پر کننده حفره‌ها در ساختارهای والد، و همچنین از طریق سایر اصلاحات در مکان‌های دقیق درون ساختارها، تکامل می‌یابند. این مثال‌ها به ما امکان می‌دهند تا روابط متقابل بین ساختارهای کریستالی رایج را برجسته کنیم و یک چارچوب منسجم برای تجزیه و تحلیل و درک آنها ارائه دهیم. در نهایت، مروری مقایسه‌ای عمیق‌تر بر چندین خانواده از ساختارهای کریستالی که در بین سیستم‌های مواد نانومقیاس رایج هستند، ارائه می‌دهیم. در سراسر این مثال‌ها، تصورات غلط رایج را برجسته کرده و شکاف‌های دانش مربوط به ساختارهای کریستالی را که اغلب در ادبیات رو به رشد سیستم‌های مواد نانومقیاس با آنها مواجه می‌شویم، پر می‌کنیم.این آموزش به عنوان مروری بر ساختارهای کریستالی و روش‌های تجسم و مقایسه آنها در نظر گرفته شده است. این آموزش شامل اطلاعات زیادی است اما عمداً جامع نیست. در عوض، بر مثال‌های آموزنده‌ای تمرکز دارد که روابط ساختاری کلیدی را برجسته می‌کنند. امید ما این است که خوانندگان بتوانند تحلیل‌های ساختاری مشابهی را در سیستم‌هایی که مطالعه می‌کنند به کار گیرند تا بتوانند درک عمیق‌تری از آنها کسب کنند و در عین حال ایده‌ها و بینش‌های جدیدی را نیز برانگیزند. خوانندگان برای بررسی کامل موضوعات به منابع جامع‌تری هدایت می‌شوند.

(۹-۱۸)در بسیاری از موارد، این منابع الهام‌بخش محتوایی بوده‌اند که ما برای گنجاندن و تأکید در این آموزش انتخاب کرده‌ایم. خوانندگان همچنین به منابعی در مورد موضوعات تکمیلی شامل توصیف مواد و ساختارهای بلوری آنها هدایت می‌شوند.

(19،20)در طول این آموزش، گرافیک‌های ساختار بلوری با استفاده از بسته نرم‌افزاری CrystalMaker تولید شدند.

(21)فایل‌های CrystalMaker برای ساختارهای انتخاب‌شده، که بر اساس شکل‌هایی که با آنها مطابقت دارند، برچسب‌گذاری شده‌اند، در … ارائه شده‌اند.

اطلاعات تکمیلیبرای اینکه به خوانندگان فرصت تعامل با آنها، از جمله چرخاندن آنها برای تجسم آنها در جهت‌های مختلف، داده شود. نسخه آزمایشی رایگان CrystalMaker، که به صورت آنلاین در آدرس زیر موجود است.

https://crystalmaker.com/crystalmaker/download/index.html، ممکن است برای باز کردن و مشاهده فایل‌ها استفاده شود. فایل‌های CIF همراه (CIF = فایل اطلاعات کریستالوگرافی) نیز در این مجموعه گنجانده شده‌اند.

اطلاعات تکمیلیبرای کاربرانی که به سایر نرم‌افزارهای تجسم ساختار دسترسی دارند. داده‌های کریستالوگرافی برای تمام ساختارهای موجود در

اطلاعات تکمیلیاز کتابچه راهنمای داده‌های کریستالوگرافی و پروژه مواد پیرسون به دست آمد.

(22،23)علاوه بر این،

شکل‌های S1 تا S13در اطلاعات تکمیلی، ساختارهای کریستالی منتخب از سراسر این آموزش با محورهای کریستالوگرافی روی هم قرار گرفته‌اند تا جهت‌گیری‌هایی که در آن‌ها نشان داده می‌شوند، با سلول‌های واحدشان مرتبط باشند.

ساختار عناصر


بسیاری از ساختارهای کریستالی، از جمله ساختارهای اکثر عناصر،

(16)از صفحاتی از اتم‌ها مشتق شده‌اند که به گونه‌ای چیده شده‌اند که راندمان فشرده‌سازی آنها را به حداکثر می‌رساند.

شکل ۱شکل a یک صفحه «فشرده» را به همراه نمای بالا به پایین برای برجسته کردن چیدمان اتم‌ها در این صفحه نشان می‌دهد. می‌توانیم دو صفحه فشرده را مستقیماً روی یکدیگر قرار دهیم (

شکل ۱ب)، اما انجام این کار ناکارآمد است، زیرا کسری از فضای پر شده را به حداکثر نمی‌رساند. در عوض، فضای باز قابل توجهی بین اتم‌ها در این هندسه “گرفتار” وجود دارد و چگالی حاصل کم است. اگر رجیستری عمودی را “A” نامگذاری کنیم، دو صفحه فشرده که مستقیماً روی یکدیگر قرار گرفته‌اند (یعنی گرفتار) پیکربندی انباشتگی “AA” خواهند داشت. (“رجیستری عمودی” به موقعیت‌های نسبی لایه‌های انباشته شده بعدی نسبت به لایه اول اشاره دارد.) هر صفحه فشرده دارای فرورفتگی‌هایی است که توسط انحنای کره‌هایی که اتم‌ها را نشان می‌دهند ایجاد شده است. ترجیح داده می‌شود که یک صفحه فشرده نسبت به صفحه دیگر به صورت پلکانی قرار گیرد تا اینکه آنها را طوری روی هم قرار دهیم که گرفتار شوند. اگر یک صفحه فشرده بعدی نسبت به صفحه زیرین خود به گونه‌ای تغییر مکان دهد که کف لایه دوم کره‌ها در فرورفتگی‌های بالای لایه اول کره‌ها قرار گیرد، این رجیستری عمودی تغییر یافته را “B” تعیین می‌کنیم. اگر یک لایه فشرده پلکانی را روی دو لایه گرفته شده از … قرار دهیم، …

شکل ۱ب، اکنون ما یک چیدمان از «AAB» داریم که در شکل نشان داده شده است.

شکل ۱ج. اگر یک لایه فشرده کسوف شده دیگر اضافه کنیم، اکنون «AABB» (

شکل ۱د) اگر بخواهیم یک لایه فشرده و پلکانی دیگر اضافه کنیم، از منظر رجیستری عمودی، دو گزینه نزدیک به هم، اما متمایز، برای محل قرارگیری آن وجود دارد. می‌تواند مستقیماً روی لایه «A» که در زیر قرار دارد، قرار گیرد، یا می‌تواند کمی تغییر مکان دهد و به گونه‌ای قرار گیرد که یک رجیستری عمودی جدید (نسبت به لایه‌های قبلی)، یعنی «C» تعریف کند.

شکل ۱شکل e دو لایه «C» را نشان می‌دهد که روی «AABB» قرار گرفته‌اند تا «AABBCC» را تولید کنند.

شکل 1. استخراج ساختارهای رایج فشرده و غیرفشرده عناصری که اغلب در سیستم‌های نانومقیاس با آنها مواجه می‌شویم. (الف) ساختار یک لایه فشرده، شامل نماهای معادل سه‌بعدی (3D)، جانبی و بالایی. (ب) هنگامی که دو لایه فشرده مستقیماً روی یکدیگر قرار می‌گیرند (پوشش داده می‌شوند)، یک دولایه AA تشکیل می‌دهند. (ج) هنگامی که یک لایه سوم نسبت به دو لایه زیرین خود به صورت پلکانی قرار می‌گیرد، توالی انباشتگی AAB است. اضافه کردن یک لایه فشرده دیگر روی B، (د) AABB را تشکیل می‌دهد و اضافه کردن یک لایه پلکانی دیگر و به دنبال آن یک لایه فشرده دیگر، (ه) AABBCC را تشکیل می‌دهد. نماهای کناری و بالایی در هر پنل نشان داده شده است. نمای جانبی AABBCCAA گسترش یافته در (و) همراه با یک سلول واحد پوشانده شده نشان داده شده است. این سلول واحد که در (ز) استخراج و چرخانده شده است، مربوط به ساختار الماس است. کدگذاری رنگی مربوط به لایه فشرده‌ای است که ساختار الماس از آن مشتق شده است. با بازگشت به لایه‌های فشرده، اگر لایه دوم نسبت به لایه اول به صورت پلکانی باشد، یک توالی انباشتگی AB حاصل می‌شود، همانطور که در (ح) نشان داده شده است. دو گزینه برای قرار دادن لایه سوم، نسبت به دو لایه اول، امکان‌پذیر است. اگر لایه سوم نسبت به لایه دوم به صورت پلکانی باشد، اما لایه اول را تحت الشعاع قرار دهد، یک توالی انباشتگی ABA حاصل می‌شود، همانطور که در (ی) نشان داده شده است. با این حال، اگر لایه سوم نسبت به هر دو لایه اول و دوم به صورت پلکانی باشد، یک توالی انباشتگی ABC حاصل می‌شود، همانطور که در (ی) نشان داده شده است. توالی انباشتگی ABABAB، که در (ک) بسط داده شده است، به عنوان بسته‌بندی شش ضلعی (hcp) شناخته می‌شود، در حالی که توالی انباشتگی ABCABC، که در (ل) بسط داده شده است، به عنوان بسته‌بندی مکعبی (ccp) شناخته می‌شود. سلول واحد hcp در (م) نشان داده شده است در حالی که سلول واحد ccp در (ن) نشان داده شده است. در (n)، در سمت چپ، کدگذاری رنگی و جهت‌گیری سلول واحد، رابطه آن را با توالی انباشتگی ABCABC که از آن مشتق شده است، روشن می‌کند، در حالی که سمت راست همان کدگذاری رنگی را نشان می‌دهد اما با سلول واحد ccp (مشابه مکعبی با وجوه مرکزدار، fcc) در جهت‌گیری آشناتر. با شروع از یک آرایش مکعبی غیرفشرده از اتم‌ها، که در (o) نشان داده شده است، می‌توانیم به طور مشابه یک ساختار مکعبی مرکزدار (bcc) را استخراج کنیم، همانطور که به تدریج در (p)، (q) و (r) نشان داده شده است. در اینجا، لایه سوم همیشه لایه اول را می‌پوشاند. سلول واحد bcc در (s) نشان داده شده است، و یک سلول واحد تتراگونال مرکزدار مرتبط، که در یک جهت نسبت به دو جهت دیگر گسترش یافته است، در (t) نشان داده شده است. در (g)، (m)، (n)، (s) و (t)، سلول‌های واحد رنگی به سادگی برای ارتباط آنها با ساختارهای متراکم یا غیر متراکم انباشته شده که از آنها مشتق شده‌اند، نشان داده شده‌اند. همچنین نشان داده شده است که سلول‌های واحد خاکستری، ساختارهای واقعی را بهتر نشان می‌دهند، جایی که هر مکان کریستالوگرافی معادل است.

برای خوانندگانی که از قبل با ساختارهای فشرده آشنا هستند، ممکن است شروع با یک توالی روی هم چیدنی “AABBCC” کمی عجیب به نظر برسد. با این حال، این توالی روی هم چیدنی به ما امکان می‌دهد یک ساختار کریستالی رایج، یعنی الماس، را تعریف کنیم. ساختار کریستالی الماس، که توسط کربن و همچنین نیمه‌هادی‌های رایج سیلیکون و ژرمانیوم اتخاذ شده است، می‌تواند به عنوان یک توالی روی هم چیدنی “AABBCC” از صفحات فشرده توصیف شود. یک سلول واحد، که کوچکترین واحد تکرار شونده ساختار کریستالی است که می‌تواند کل ساختار کریستالی را به سادگی از طریق انتقال (و نه چرخش) تولید کند، می‌تواند از ساختار بزرگتر “AABBCC” جدا شود تا ساختار الماس آشنا را نشان دهد (

شکل ۱و) چرخاندن سلول واحد الماس، به همراه چند اتم دیگر در سلول‌های واحد مجاور که برای وضوح بیشتر نشان داده شده‌اند، به تجسم توالی انباشتگی “AABBCC” در الماس کمک می‌کند (

شکل ۱ز).بازگشت به هواپیمای تک‌نفره و فشرده در

شکل ۱الف) می‌توانیم یک لایه دوم با تراکم کم را به صورت پلکانی نسبت به لایه اول قرار دهیم و توالی چیدمان “AB” نشان داده شده در شکل را ایجاد کنیم.

شکل ۱h که با توالی انباشتگی “AA” نشان داده شده در تضاد است

شکل ۱ب. همانطور که در مورد مثال «AABB» در

شکل ۱د، ما دو گزینه برای قرار دادن لایه سوم روی لایه‌های «AB» داریم

شکل ۱ح. می‌توانیم صفحه جدید فشرده را مستقیماً بالای لایه «A» قرار دهیم و «ABA» را تشکیل دهیم (

شکل ۱i) یا در یک رجیستری عمودی جدید برای تشکیل “ABC” (

شکل ۱ی). با ادامه این توالی‌ها، به یکی از دو حالت «ABABABAB» (

شکل ۱ک) یا «ای‌بی‌سی‌ای‌بی‌سی» (

شکل ۱l). توالی انباشتگی «ABABAB» معمولاً به عنوان «هگزاگونال فشرده» یا «hcp» شناخته می‌شود و توالی انباشتگی «ABCABC» «مکعب فشرده» یا «ccp» است. با در نظر گرفتن ساختار hcp که توسط فلزاتی مانند Mg، Ti، Re و Ru اتخاذ می‌شود، سلول واحد شش ضلعی در

شکل ۱m را می‌توان تعریف کرد. این تصویر رایج از سلول واحد hcp، تجسم ساختار فشرده‌ای را که از آن مشتق شده است، چالش برانگیز می‌کند، اما به خاطر سپردن این رابطه مهم است. با استفاده از رویکردی مشابه، در

شکل ۱در اینجا ما یک سلول واحد برای ساختار ccp تعریف می‌کنیم که توسط اکثر فلزات عنصری که در سیستم‌های نانومقیاس با آنها مواجه می‌شویم، از جمله Ni، Cu، Rh، Pd، Ag، Ir، Pt، Au، Al و Pb، اتخاذ شده است. این سلول واحد مکعبی همچنین به عنوان “مکعبی با وجوه مرکزدار” (fcc) شناخته می‌شود. در اینجا ما تشخیص می‌دهیم که ccp و fcc اغلب به صورت مترادف استفاده می‌شوند، اگرچه همانطور که در ادامه مورد بحث قرار خواهد گرفت، آنها فقط زمانی که فقط یک عنصر وجود داشته باشد، یعنی برای سیستم‌های فلزی عنصری، واقعاً معادل هستند. سلول واحد fcc شامل چهار لایه از ساختار ccp است که به صورت “ABCA” در امتداد قطر بدنه (یعنی خط مورب که از یک گوشه سلول واحد به گوشه مقابل امتداد دارد) چیده شده‌اند. کدگذاری رنگی در

شکل ۱ن به برجسته شدن این رابطه کمک می‌کند.با توجه به عناصری که بیشتر به عنوان مواد نانومقیاس مورد مطالعه قرار می‌گیرند، معرفی دو ساختار کریستالی دیگر که از روی هم قرار گرفتن صفحات فشرده مشتق نشده‌اند، مهم است. (بعضی از عناصر ساختارهای کریستالی متمایز دیگری را اتخاذ می‌کنند که در اینجا مورد بحث قرار نمی‌گیرند.) اگر با یک آرایش مکعبی (به جای آرایش فشرده) اتم‌ها در یک لایه شروع کنیم (

شکل ۱o،p) و لایه‌های بعدی را نسبت به لایه زیرین به صورت پلکانی قرار دهید (

شکل ۱q,r)، ما ساختار «مکعبی مرکزپر» (bcc) را تعریف می‌کنیم که توسط عناصری شامل Li، V، Cr، Fe، Nb، Mo و W اتخاذ می‌شود. سلول واحد bcc در شکل نشان داده شده است.

شکل ۱کشش سلول واحد bcc به صورت عمودی، یک نوع «چهارضلعی مرکزپر» (bct) ایجاد می‌کند (

شکل ۱t)، که توسط In و یک شکل از Sn اتخاذ شده است.سلول‌های واحد نشان داده شده در

شکل ۱سیستم‌های مکعبی، چهارضلعی و شش‌ضلعی را نشان می‌دهند. هفت سیستم شبکه‌ای وجود دارد – مکعبی، چهارضلعی، ارتورومبیک، شش‌ضلعی، رومبوهدال، مونوکلینیک و تری‌کلینیک – که از آنها 14 شبکه براوه تعریف می‌شود. به عنوان مثال، در سیستم مکعبی، می‌توان شبکه‌های براوه مکعبی اولیه، مکعبی مرکزپر و مکعبی مرکزوجهی وجود داشت. توجه به این نکته مهم است که سیستم‌های شبکه‌ای و شبکه‌های براوه ساختارهای کریستالی نیستند. آنها آرایه‌های تناوبی سه‌بعدی از نقاط شبکه را تعریف می‌کنند که روی آنها یک “پایه” (ترتیب اتم‌ها روی هر نقطه شبکه) قرار می‌گیرد. بنابراین، اشاره به یک ساختار کریستالی به عنوان “مکعبی” یا “چهارضلعی” یا “شش‌ضلعی” بدون قید یا زمینه بیشتر کافی نیست. برای مثال، گفته می‌شود فلزات عنصری که fcc هستند (طبق قرارداد) از نوع ساختار Cu پیروی می‌کنند، زیرا Cu نامی است که به ساختار بلوری ایجاد شده با قرار دادن یک نوع اتم (پایه) روی هر یک از نقاط شبکه fcc داده شده است. سیلیکون عنصری نیز دارای شبکه fcc است، اما پایه آن متفاوت است و بنابراین ساختار بلوری آن (“الماس”، که از نام گونه کربنی آن گرفته شده است) متفاوت است.

صفحات، جهت‌ها و وجوه کریستالوگرافی


اکنون که ساختارهای کریستالی بسیاری از عناصر را مورد بحث قرار داده‌ایم، بررسی چگونگی تبدیل این ساختارهای کریستالی به ویژگی‌های نانومقیاس مفید است. یکی از ویژگی‌های بارز شیمی نانوکریستال، توانایی دستیابی به اشکال مختلف است که می‌توانند خواص متفاوتی مانند فرکانس‌های رزونانس پلاسمون سطحی داشته باشند.

(24)یا فعالیت‌های کاتالیزوری و/یا گزینش‌پذیری.

(25،26)کنترل مصنوعی شکل نانوبلور اغلب با استفاده از سورفکتانت‌های مختلف و/یا شرایط واکنشی که رشد را در جهات کریستالوگرافی خاصی کند یا تسریع می‌کنند، بر اساس تعامل پیچیده بین انرژی‌های سطحی و قدرت اتصال لیگاند، حاصل می‌شود.

(2)بنابراین، داشتن چارچوبی برای برچسب‌گذاری و بحث در مورد صفحات، وجوه و جهات مختلف کریستالی بسیار مهم است.

(27)

شکل ۲برخی از صفحاتی را نشان می‌دهد که اغلب برای انواع مختلف ساختارهای کریستالی دیده می‌شوند، زیرا اغلب در سطوح بیرونی نانوکریستال‌هایی با شکل‌ها و وجوه مختلف دیده می‌شوند. برچسب‌های هر صفحه نشان‌دهنده مقدار «شاخص میلر» یا ( 

hkl ) آنها است که به طور منحصر به فرد آنها را تعریف می‌کند. در اینجا، تشخیص اینکه 

h ، 

k و 

l اعداد صحیح هستند و به ترتیب با a ، b و c همبستگی دارند ، مفید است. 

a ، b و c ثابت‌های شبکه سلول واحد هستند که به ترتیب در جهت محورهای x ، y و z قرار دارند (

شکل ۲الف) شاخص میلر « 

h » به این معنی است که صفحه‌ای که با آن مطابقت دارد، به اندازه ۱/ 

h در امتداد محور 

x تا لبه سلول واحد امتداد دارد و بنابراین فاصله بین صفحات 

a / 

h است . به همین ترتیب، « 

k » به اندازه ۱/ 

k در امتداد محور 

y تا لبه سلول واحد امتداد دارد و فاصله بین صفحات در آن جهت 

b / 

k است و « 

l » به اندازه ۱/ 

l در امتداد محور 

z تا لبه سلول واحد امتداد دارد و فاصله بین صفحات در آن جهت 

c / 

l است . بر این اساس، صفحه (222) با سه نقطه زیر در سلول واحد تعریف می‌شود: ۱/۲ در امتداد 

a ، ۱/۲ در امتداد 

b و ۱/۲ در امتداد 

c . مقدار «۱» برای 

h ، 

k یا 

l به این معنی است که صفحه به ترتیب در فاصله 

a ، 

b یا 

c نسبت به مبدا از سلول واحد عبور می‌کند. به عنوان مثال، صفحه (123) که سلول واحد را در نقاط 

a ، 

b /2 و 

c /3 قطع می‌کند، در شکل نشان داده شده است.

شکل ۲الف. مقدار «0» برای A 

h ، 

k یا 

l به این معنی است که صفحه شامل آن محور است. برای مثال، صفحه (001) صفحه 

a – 

b است که شامل محورهای 

x و 

y می‌شود و فاصله بین صفحات (001) برابر با 

c یا ثابت شبکه در جهت محور 

z است . به همین ترتیب، صفحه (111) قطر بدنه و صفحه (101) شامل محور 

y است و قطر وجه است.

شکل 2. توصیف و تجسم صفحات و وجوه کریستالی. (الف) یک سلول واحد عمومی که نسبت به محورهای x ، y و z جهت‌گیری شده و ابعاد سلول واحد a ، b و c را نشان می‌دهد . یک صفحه کریستالوگرافی که محورهای x ، y و z را در a ، b /2 و c /3 قطع می‌کند، نشان داده شده است؛ این صفحه با شاخص میلر (123) مطابقت دارد. (ب) مجموعه‌ای از صفحات کریستالوگرافی، شامل صفحات با شاخص پایین و شاخص بالا، و همچنین مجموعه‌ای از صفحات مرتبط برای مقایسه نشان داده شده است. (ج) ساختار یک نانوذره fcc تک کریستالی فرضی، همراه با ساختارهای سطحی (با فرض عدم بازسازی) چهار وجه مختلف نشان داده شده است. اتم‌های سطحی با رنگ کدگذاری شده‌اند؛ اتم‌های موجود در لایه‌ای که مستقیماً زیر لایه سطحی قرار دارند نیز به رنگ بنفش روشن در نظر گرفته شده‌اند. ساختارهای نانوذرات تک بلوری فرضی fcc، hcp و bcc به ترتیب در (d)، (e) و (f) به همراه ساختارهای صفحات (100)، (110)، (111) و (112) نشان داده شده‌اند. برای هر صفحه، اتم‌های یک لایه با رنگ نارنجی نشان داده شده‌اند در حالی که اتم‌های لایه‌ای که مستقیماً در زیر آن قرار دارند با رنگ آبی روشن نشان داده شده‌اند.

شکل ۲شکل b چندین صفحه برای یک سلول واحد مکعبی با شاخص‌های میلر مربوط به آنها را نشان می‌دهد. مثال‌های نشان داده شده شامل صفحات «شاخص پایین» (که در آن 

h ، 

k و 

l اعداد صحیح کوچک، معمولاً 0 و 1 هستند) و صفحات «شاخص بالا» (که در آن 

h ، 

k و 

l اعداد صحیح بزرگتر هستند) هستند. دومی اغلب به دلیل اعداد کئوردیناسیون پایین‌تر و فواصل بین اتمی متفاوت، در کاتالیز مورد توجه قرار می‌گیرند.

(28) شکل ۲شکل b همچنین نمونه‌هایی از صفحات موازی و غیرموازی را نشان می‌دهد. صفحات (100)، (200) و (400) با یکدیگر موازی هستند، اما فواصل بین صفحات متفاوتی به میزان 

a ، 

a /2 و 

a دارند. /4 متفاوت است. هنگامی که برخی از اعداد شاخص تغییر می‌کنند اما برخی دیگر تغییر نمی‌کنند، صفحات موازی نیستند، همانطور که در صفحات (111)، (112)، (113) و (114) نشان داده شده است.

شکل ۲ب. همچنین می‌توان اعداد صحیح منفی شامل ( 

hkl ) (که با یک خط روی آن مشخص می‌شود) را نیز در نظر گرفت که صفحات را در جهات مختلف جهت‌دهی می‌کند. به عنوان مثال، (111)، ( 

1 11) و ( 

1 1 1 ) همگی فواصل بین صفحه‌ای یکسانی دارند و همگی بخشی از خانواده صفحات {111} هستند (با براکت‌هایی که خانواده‌هایی از صفحات با فاصله مساوی را نشان می‌دهند)، اما بسته به محل تقاطع محورها، جهت‌گیری‌های متفاوتی دارند.برای نشان دادن اهمیت صفحات کریستالوگرافی مختلف که به جنبه‌های مختلفی تبدیل می‌شوند که می‌توانند فعالیت‌ها و گزینش‌پذیری‌های کاتالیزوری متمایزی داشته باشند، نشان می‌دهیم که در

شکل ۲مثالی از یک نانوبلور چندوجهی از یک فلز fcc. در اینجا، وجه‌ها صفحاتی با مقادیر مختلف ( 

hkl ) را نمایان می‌کنند و ساختارهای متناظر سطوح صفحات ایده‌آل نمایان (با فرض عدم بازسازی) نشان داده شده است. همانطور که مشاهده می‌شود، ساختارهای سطوح کاملاً متفاوت هستند و طیف وسیعی از آرایش‌های اتمی و فواصل بین اتمی را شامل می‌شوند. شایان ذکر است که جهت کریستالوگرافی با یک صفحه کریستالی متفاوت است. جهت‌های کریستالوگرافی، که با براکت نشان داده می‌شوند، عمود بر صفحاتی هستند که مقادیر یکسان ( 

hkl ) دارند.هنگام تجزیه و تحلیل مواد نانوبلوری برای تعیین صفحات، وجوه و جهات، مهم است به یاد داشته باشید که ساختار مشاهده شده توسط میکروسکوپ الکترونی عبوری با وضوح بالا، که می‌تواند حاشیه‌های شبکه را نشان دهد یا به صورت اتمی تفکیک شود، ممکن است جهت‌گیری متفاوتی نسبت به سلول واحد داشته باشد.

شکل‌های ۲د،

۲ه، و

۲شکل‌های f به ترتیب تصاویری از نانوبلورهای فلزی با ساختارهای ccp، hcp و bcc را نشان می‌دهند. هر سه نانوبلورها بر اساس صفحات فشرده (برای ccp و hcp) یا مکعبی (برای bcc) که به صورت عمودی روی هم قرار می‌گیرند تا ساختار سه‌بعدی را ایجاد کنند، در یک جهت قرار گرفته‌اند. چیدمان اتم‌ها در صفحات کریستالوگرافی مختلف نیز به همراه مقادیر ( 

hkl ) این صفحات بر اساس سلول‌های واحد نشان داده شده است. همانطور که مشاهده می‌شود، چیدمان اتمی در صفحات مربوط به همان ( 

hkl) ) می‌تواند از نظر ساختاری برای ccp در مقابل hcp در مقابل bcc بسیار متفاوت باشد، که این امر به سادگی نتیجه جهت‌گیری‌ها و اندازه‌های مختلف سلول‌های واحد برای هر ساختار است.

شکل ۲بنابراین، df نشان می‌دهد که چرا در نظر گرفتن و مقایسه نواحی ساختاری مشابه در کریستال‌های مختلف به جای تکیه صرف بر صفحاتی با مقادیر یکسان ( 

hkl ) مهم است، زیرا این صفحات می‌توانند برای ساختارهای مختلف متفاوت باشند و همیشه نشان‌دهنده نواحی قابل مقایسه نباشند.

ساختارهای فشرده با حفره‌های هشت‌وجهی پر شده


ما در مورد چگونگی استخراج ساختارهای بلوری بسیاری از عناصر با روی هم قرار دادن صفحات فشرده در توالی‌های مختلف بحث کرده‌ایم. اکنون می‌توانیم به ترکیبات چند عنصری بپردازیم که می‌توان آنها را به عنوان مشتقات ساختارهای فشرده توصیف کرد. در این ساختارهای بلوری، اتم‌های اضافی در فضای خالی (“حفره‌ها”) بین اتم‌های فشرده قرار دارند. پر شدن سیستماتیک این حفره‌ها، به روش‌ها و مقادیر مختلف، منجر به ساختارهای بلوری متفاوتی می‌شود،

(9،12،14)که بسیاری از آنها اغلب توسط مواد نانومقیاس پذیرفته می‌شوند.ما با شناسایی و پر کردن حفره‌های هشت‌وجهی در یک آرایش ccp از اتم‌های فشرده شروع می‌کنیم.

شکل ۳شکل a هر دو نمای بالا و کناری توالی انباشت ccp “ABCABC” را نشان می‌دهد. نواحی بزرگ شده، در

شکل ۳ب، محل و جهت حفره هشت‌وجهی را نسبت به اتم‌هایی که صفحات فشرده را تشکیل می‌دهند، مشخص کنید. اگر اتم‌هایی را که ساختار فشرده را تشکیل می‌دهند، با شعاع دلخواه ۱ در نظر بگیریم، حفره در مرکز «پاکت» شش اتمی فشرده می‌تواند به صورت ایده‌آل با اتمی با شعاع حدود ۰.۴۱۴ پر شود. این اتم کوچک‌تر یک حفره هشت‌وجهی را پر می‌کند، زیرا شش اتم بزرگ‌تر فشرده اطراف آن یک هشت‌وجهی را تشکیل می‌دهند و اتم کوچک‌تر در مرکز قرار می‌گیرد (

شکل ۳ب) در بیشتر موارد، آنیون‌ها از کاتیون‌ها بزرگتر هستند، بنابراین آنیون‌ها عموماً اتم‌های بزرگتری را تشکیل می‌دهند که ساختار فشرده را تشکیل می‌دهند در حالی که کاتیون‌های کوچکتر حفره‌ها را پر می‌کنند. برای هر «اتم فشرده»، یعنی هر اتمی که لایه‌های فشرده را تشکیل می‌دهد، یک حفره هشت‌وجهی وجود دارد، به طوری که نسبت اتم‌های فشرده به حفره‌های هشت‌وجهی ۱:۱ است. بنابراین، اگر هر حفره هشت‌وجهی موجود توسط کاتیون‌ها در یک ساختار فشرده از آنیون‌ها پر شود، نسبت کاتیون:آنیون ۱:۱ خواهد بود.

شکل ۳شکل c نماهای گسترده (در دو جهت) از چنین ساختاری را نشان می‌دهد که دارای تمام فایل‌های حفره‌های هشت‌وجهی ممکن است، و هر لایه فشرده (“ABCA”) با رنگی متفاوت نمایش داده شده است. یک سلول واحد از این ساختار گسترده استخراج شده است که در شکل نشان داده شده است.

شکل ۳d، یکی از رایج‌ترین ساختارهای کریستالی یونی، سنگ نمک (NaCl) است. در واقع، اگر آنیون‌ها Cl- و کاتیون‌ها Na+ باشند 

، آرایه 

ccp آنیون‌های Cl- 

با تمام حفره‌های هشت‌وجهی پر شده توسط کاتیون‌های Na 

+ ، ساختار سنگ نمک را تعریف می‌کند. کدگذاری رنگی نشان می‌دهد که چگونه توالی انباشتگی “ABCA” به سلول واحد تبدیل می‌شود. پر کردن تمام حفره‌های هشت‌وجهی با کاتیون‌های Na 

+ در یک شبکه ccp از آنیون‌های Cl- 

منجر به آرایه‌ای از هشت‌وجهی‌های گوشه‌دار با Na 

+ یا Cl- 

در مرکز می‌شود (

شکل ۳ه) یکی از جنبه‌های جالب ساختار سنگ نمک این است که می‌توان آن را به صورت دو شبکه fcc در هم تنیده توصیف کرد: یکی دارای Cl- 

در مبدا و دیگری دارای Na 

+ در مبدا (

شکل ۳و).

شکل 3. استخراج NaCl (سنگ نمک) و ساختارهای مرتبط با NaCl. (الف) نمای بالا و نمای جانبی یک توالی انباشت ABC از لایه‌های فشرده، که موقعیت‌های نسبی لایه‌های A (آبی تیره)، B (صورتی) و C (زرد-نارنجی) را نشان می‌دهد. دایره‌های سبز مکان (در هر دو نمای بالا و نمای جانبی) یک حفره هشت‌وجهی منفرد را برجسته می‌کنند. مکان و محیط هماهنگی در (ب) بیشتر برجسته شده‌اند، که همان مکان کریستالوگرافی را در جهت‌های مختلف و حرکت از یک حفره هشت‌وجهی پر شده بین لایه‌های فشرده به یک هشت‌وجهی آشنا با یک اتم در مرکز نشان می‌دهد. نماهای جانبی مختلف در (ج) نشان داده شده است. در اینجا، مکان تمام حفره‌های هشت‌وجهی در یک توالی انباشت ABC (ccp) از لایه‌های فشرده نشان داده شده است. در ساختار چرخیده در (ج)، سلول واحد NaCl (سنگ نمک) نشان داده شده است. سلول واحد در (d) چرخانده شده است تا جهت‌گیری آشناتری را اتخاذ کند، در حالی که کدگذاری رنگی مربوط به لایه‌های فشرده A، B و C که از آنها مشتق شده است را حفظ می‌کند. در (e)، همان جهت‌گیری سلول واحد نشان داده شده است، که اکنون بر اساس هویت اتم‌ها کدگذاری رنگی شده است (Na = سبز، Cl = بنفش). محیط‌های کوئوردیناسیون هشت‌وجهی برای Na و Cl برجسته شده‌اند. دو نسخه از سلول واحد NaCl در (f) نشان داده شده است؛ هر دو سلول واحد در یک مدل گوی و میله رسم شده‌اند که هم بر اتم‌ها و هم بر برهمکنش‌های بین اتم‌ها تأکید دارد. یک سلول واحد در مبدا دارای کلر است در حالی که دیگری در مبدا دارای سدیم است. یک مدل پر کردن فضا در همان جهت‌گیری در (g) همراه با یک مدل چندوجهی در (h) که شامل تمام اکتاهدرای تشکیل‌دهنده است، نشان داده شده است. چندین ساختار مشتق‌شده از NaCl و مرتبط با NaCl نیز نشان داده شده‌اند: (i) NbO، (j) پیریت FeS2 ، (k) GeSe، و (l) ترکیب هیبریدی فلز-آلی Nd[Co(dcbpy) 3 ]· 14H2O .

ساختار سنگ نمک، که توسط مواد نانومقیاسی مانند PbS، PbSe، MnS، NiO و TiN به کار گرفته می‌شود،

(۲۹-۳۲)مثال آموزنده‌ای برای نمایش نمایش‌های مختلف ساختارهای کریستالی که معمولاً در سیستم‌های مواد نانومقیاس به تصویر کشیده می‌شوند، ارائه می‌دهد. به عنوان مثال،

شکل ۳f مدل‌های گوی و میله را نشان می‌دهد که بر ارتباط بین اتم‌ها تأکید دارند، در حالی که

شکل ۳g یک مدل پر کردن فضا را نشان می‌دهد که اندازه‌های نسبی و ارتباط متقابل یون‌های تشکیل‌دهنده را بهتر برجسته می‌کند.

شکل ۳h یک نمای چندوجهی را ارائه می‌دهد که بر هر دو نوع اکتاهدرا (مرکز-Cl و مرکز-Na) و ارتباط آنها با یکدیگر تأکید دارد. همه نماهای ساختار مفید هستند و امکان جابجایی بین آنها می‌تواند مفید باشد زیرا فرد به دنبال تجسم، تأکید و/یا درک ویژگی‌ها و روابط متقابل مختلف درون بلور است.ساختار سنگ نمک همچنین فرصتی را برای برجسته کردن ساختارهای کریستالی پیچیده‌تر که می‌توان آنها را مشتقات نامید، فراهم می‌کند.

شکل‌های ۳چندین مثال را نشان می‌دهم. NbO را می‌توان با حذف کاتیون‌ها از سطوح بالا و پایین و آنیون‌ها از لبه‌های کناری، نسبت به ساختار Na-origin در شکل (f) (از سنگ نمک تولید کرد.)

شکل ۳ط) پیریت (FeS2 

) را می‌توان با جایگزینی هر آنیون با یک دایمر آنیونی (S22-) در مرکز آنیون موجود در سنگ نمک، از سنگ نمک 

استخراج کرد 

(

شکل ۳ی) SnS، SnSe، GeS و GeSe

(33)یک ساختار سنگ نمک تحریف شده با مجموعه‌ای از پیوندهای بلندتر و کوتاه‌تر را اتخاذ می‌کنند (

شکل ۳ک). ساختار تحریف‌شده به دلیل وجود الکترون‌های 4s2 و 5s2 به ترتیب در Ge2+ و Sn2+ است 

که به 

طور قابل 

توجهی در 

پیوند دخیل نیستند و بنابراین به عنوان جفت‌های تنها عمل می‌کنند.

(33)پیوندهای طولانی‌تر به صورت خطوط چین نشان داده شده‌اند

شکل ۳k، ساختار شبه‌لایه‌ای حاصل را برجسته می‌کند. با این حال، تشخیص این نکته مهم است که چیدمان اتم‌ها هنوز متناسب با ساختار نمک سنگی تحریف‌شده است که از هشت‌وجهی‌های تحریف‌شده تشکیل شده است که ناحیه بین لایه‌ای ظاهری بخشی از آن است. ساختارهای بزرگ‌تر نیز ساختار نمک سنگی را اتخاذ می‌کنند، از جمله کریستال‌های ترکیبی فلز-آلی مانند Nd[Co(dcbpy) 

3 ]·14H2O 

( dcbpy = 4,4′-دی‌کربوکسی-2,2′-بی‌پیریدین)، که در آن نئودیمیوم و کبالت مکان‌های کاتیون و آنیون را در نمک سنگی اشغال می‌کنند، با فاصله‌دهنده‌های آلی که بار را متعادل می‌کنند (

شکل ۳ل).

(34)به یاد بیاورید که ساختار سنگ نمک با قرار دادن کاتیون‌ها در تمام حفره‌های هشت‌وجهی یک شبکه 

ccp از آنیون‌ها به دست آمد. اگر به جای آن، کاتیون‌ها را در تمام حفره‌های هشت‌وجهی یک شبکه 

hcp از آنیون‌ها قرار دهیم، ساختار بلوری نیکل آرسنید (NiAs) را به دست می‌آوریم (

شکل ۴الف) تنها تفاوت در نحوه‌ی NaCl (

شکل ۳ج) و NiAs (

شکل ۴الف) ساختارهای کریستالی مشتق شده، توالی روی هم قرار گرفتن لایه‌های فشرده، یعنی به ترتیب ccp و hcp است. با این حال، این تفاوت ساختاری ظریف به تفاوت‌های شیمیایی قابل توجهی تبدیل می‌شود که به طور مستقیم بر انواع ترکیباتی که ترجیح می‌دهند انواع ساختار NaCl در مقابل NiAs را اتخاذ کنند، و همچنین بر خواص آنها و حتی نحوه تمایل ما به تجسم ساختارهای کریستالی در سطح سلول واحد تأثیر می‌گذارد. به عنوان مثال، ساختار سنگ نمک برای همه کاتیون‌ها و آنیون‌ها دارای کئوردیناسیون هشت‌وجهی است، در حالی که در ساختار NiAs، کاتیون‌ها هندسه‌های کئوردیناسیونی متفاوتی نسبت به آنیون‌ها دارند. در NiAs، کاتیون‌ها هنوز در مرکز یک هشت‌وجهی تشکیل شده توسط آنیون‌ها قرار دارند، اما آنیون‌ها در مرکز یک منشور مثلثی از کاتیون‌ها قرار دارند (

شکل ۴ب).

شکل 4. استخراج NiAs و ساختارهای مرتبط با NiAs. (الف، ب) نمایش یک توالی روی هم انباشته ABAB (hcp) از لایه‌های فشرده با تمام حفره‌های هشت‌وجهی پر شده، که مربوط به ساختار NiAs است. سه نمای جانبی با زوایای چرخش مختلف نشان داده شده است؛ هر کدام ویژگی‌های متفاوتی از ساختار را برجسته می‌کنند. در (ب)، وجود هر دو محیط هماهنگی منشوری هشت‌وجهی و مثلثی نشان داده شده است. ساختار NiAs دارای دو سلول واحد مشترک است: یکی، که در (ج) نشان داده شده است، Ni را در مبدا قرار می‌دهد در حالی که دیگری، که در (د) نشان داده شده است، As را در مبدا قرار می‌دهد. چندین نوع از ساختار NiAs نیز نشان داده شده است: (ه) Ni2In ، که دارای کاتیون‌های فلزی اضافی است؛ (و) AuCuSn2 ، که Au و Cu را مرتب کرده است؛ و (ز) روتایل TiO2 ، که تنها نیمی از حفره‌های هشت‌وجهی را در یک ساختار آنیونی hcp تحریف شده پر می‌کند.

دو تصویر سلول واحد مجزا برای ساختار بلوری NiAs رایج است و هر دو معادل هستند و تنها در اینکه آیا کاتیون‌ها (

شکل ۴ج) یا آنیون‌ها (

شکل ۴د) شامل مبدأ هستند. هر دو سلول واحد شش ضلعی هستند و بر پیامد ساختاری و شیمیایی کلیدی پر کردن تمام سوراخ‌های هشت‌وجهی در یک شبکه hcp (“ABAB”) تأکید می‌کنند: کاتیون‌ها دچار گرفتگی می‌شوند. بسته به اندازه آنیون‌ها در لایه‌های فشرده، کاتیون‌ها می‌توانند به اندازه کافی نزدیک باشند تا پیوند فلز-فلز را تسهیل کنند که مستقیماً بر خواص الکترونیکی آنها تأثیر می‌گذارد. به دلیل نزدیکی کاتیون‌های دچار گرفتگی، ساختار NiAs برای ترکیبات بسیار یونی نامطلوب است، بلکه توسط ترکیبات قطبی که کمتر یونی هستند، پذیرفته می‌شود. به عنوان مثال، اکسیدهایی که کاتیون‌های کوچک با چگالی بار بالا دارند، ساختار سنگ نمک را ترجیح می‌دهند در حالی که کالکوژنیدهایی که دارای فلزات واسطه‌ای هستند که قادر به تشکیل برهمکنش‌های پیوند فلز-فلز هستند، اغلب ساختار NiAs را می‌پذیرند.انواع ساختاری زیادی از NiAs وجود دارد و بسیاری از این موارد در سیستم‌های نانومقیاس مشاهده می‌شوند.

شکل ۴شکل‌های e-g چند مثال را نشان می‌دهند؛ همه آنها با اضافه کردن یا حذف اتم‌ها در مکان‌های مختلف از NiAs مشتق شده‌اند. برای مثال، 

Ni2 اضافی را در مکان‌های بین‌نشینی درون صفحات فشرده آنیون‌ها وارد می‌کند (

شکل ۴ه) نقوش منظم مختلفی نیز شناخته شده است، از جمله 

AuCuSn2 ( 

Au0.5 Cu0.5 

) ) با اتم‌های متناوب Au و Cu روی جایگاه‌های فلزی (

شکل ۴و).

(35)ساختار روتایل (

شکل ۴g)، که توسط فوتوکاتالیست رایج TiO2 پذیرفته شده 

است (36)و همچنین توسط 

IrO2 و 

RuO2 که کاتالیزورهای رایج برای واکنش آزادسازی اکسیژن هستند،

(37)یک نوع تحریف شده از NiAs است. روتایل را می‌توان با تحریف شبکه آنیون hcp و پر کردن تنها نیمی از سوراخ‌های هشت‌وجهی، که به صورت متناوب در یک موتیف شطرنجی قرار می‌گیرند و منجر به اشتراک لبه‌های هشت‌وجهی می‌شوند که به صورت زنجیره‌ای تراز شده‌اند و هر لایه دیگر در جهت مخالف کج شده است، از NiAs استخراج کرد.

ساختارهای فشرده با حفره‌های چهاروجهی پر شده


اکنون به پر کردن حفره‌های چهاروجهی با کاتیون‌ها در شبکه‌های آنیونی ccp و hcp می‌پردازیم. در حالی که هر اتم فشرده در یک ساختار فشرده ، همانطور که در شکل نشان داده شده است، با یک حفره 

هشت‌وجهی مرتبط بود.

شکل ۳در یک ساختار فشرده، دو حفره 

چهاروجهی به هر اتم فشرده مرتبط است . شعاع ایده‌آل برای اتمی که یک حفره چهاروجهی را اشغال می‌کند، نسبت به شعاع ۱ برای هر اتم فشرده، ۰.۲۲۵ است که از شعاع ایده‌آل ۰.۴۱۴ برای اتمی که یک حفره هشت‌وجهی را پر می‌کند، کوچکتر است.

شکل ۵شکل a نمای بالا به پایین از لایه‌های فشرده‌ی روی هم قرار گرفته (“AB”) را به همراه مکان حفره‌های هشت‌وجهی و چهاروجهی موجود بین این لایه‌ها نشان می‌دهد.

شکل ۵شکل a همچنین نماهای جانبی همین حفره‌های هشت‌وجهی و چهاروجهی را به همراه نماهای چندوجهی متناظر از چهاروجهی‌ها و هشت‌وجهی‌ها نشان می‌دهد. از آنجایی که به ازای هر اتم فشرده، دو حفره چهاروجهی وجود دارد، با فرض اینکه آنیون‌ها بزرگتر باشند و لایه‌های فشرده نزدیک را تشکیل دهند، اگر تمام حفره‌های چهاروجهی پر شوند، نسبت آنیون‌ها به کاتیون‌ها ۱:۲ خواهد بود. اگر تمام حفره‌های هشت‌وجهی و چهاروجهی ممکن در یک ساختار ccp پر شوند، به ازای هر اتم فشرده، یک اتم هشت‌وجهی و دو اتم چهاروجهی وجود خواهد داشت. فرمول حاصل 

2YZ است که در آن 

X و 

Y به ترتیب کاتیون‌های چهاروجهی و هشت‌وجهی در یک شبکه ccp از آنیون‌های 

Z هستند . وقتی اتم‌های 

X و 

Y یکسان باشند، ساختار بلوری مربوطه Li 

^3Bi () است.

شکل ۵ب) وقتی 

X و 

Y متفاوت باشند، ساختار حاصل معمولاً به عنوان یک ترکیب هویسلر کامل شناخته می‌شود، مانند 

Cu2MnAl (

شکل ۵ج).

(38)وقتی تمام حفره‌های هشت‌وجهی پر شوند اما فقط نیمی از حفره‌های چهاروجهی به طور متناوب پر شوند، نتیجه یک ترکیب نیم‌هیوسلر با فرمول 

XYZ مانند TiCoSb() است.

شکل ۵د).

(38)

شکل 5. ساختارهای کریستالی حاصل از اشغال کامل یا جزئی حفره‌های چهاروجهی. (الف) نمای بالا و کناری دو لایه فشرده، A (آبی تیره) و B (زرد-نارنجی)، که یک حفره هشت‌وجهی پر شده (با یک کره سبز بزرگ) و دو حفره چهاروجهی مجزا پر شده (با کره‌های آبی روشن کوچکتر) را نشان می‌دهد. چندوجهی‌های مربوطه به همراه موقعیت آنها در لایه‌های فشرده نشان داده شده‌اند. نمای کناری با توالی انباشتگی ABC، که تمام حفره‌های هشت‌وجهی و چهاروجهی پر شده را نشان می‌دهد، نیز ارائه شده است. سلول‌های واحد برای چندین فاز مرتبط از نظر ساختاری، بر اساس شباهت‌ها و تفاوت‌ها در نحوه پر شدن حفره‌های چهاروجهی و هشت‌وجهی مختلف نشان داده شده‌اند: (ب) Li3Bi ، (ج) هویسلر کامل، (د) هویسلر نیمه، (ه، و) آنتی‌فلوریت Mg2Si با دو سلول واحد که به ترتیب Si و Mg را در گوشه‌ها نشان می‌دهند، و (ز) فلوریت CaF2 . ساختار فرضی شش ضلعی فلوریت، بر اساس توالی انباشتگی ABAB (hcp)، در (h) نشان داده شده است؛ این ساختار به دلیل تماس نزدیک کاتیون‌ها در حفره‌های چهاروجهی، عموماً ناپایدار است. ساختار وورتزیت در (i) نشان داده شده است. وورتزیت را می‌توان با حذف نیمی از کاتیون‌ها در لایه‌های متناوب از ساختار شش ضلعی فلوریت در (h) و/یا با پر کردن نیمی از حفره‌های چهاروجهی، یعنی یک در میان، در یک آرایش hcp از آنیون‌ها، به دست آورد. سلول واحد وورتزیت در (j) به همراه یک نسخه گسترش یافته در (k) نشان داده شده است که حلقه 6 عضوی Zn-S را که ساختار را تشکیل می‌دهد، برجسته می‌کند. نمای متفاوتی از ساختار آنتی فلوریت، که توالی انباشتگی ABCABC لایه‌های فشرده را برجسته می‌کند، در (l) به همراه ساختار زینکبلند در (m) نشان داده شده است. زینک‌بلند را می‌توان با حذف نیمی از کاتیون‌ها در لایه‌های متناوب از ساختار فلوریت در (l) و/یا با پر کردن نیمی از سوراخ‌های چهاروجهی، یعنی یک در میان، در یک آرایش ccp از آنیون‌ها، بدست آورد. سلول واحد زینک‌بلند در (n) به همراه حلقه 6 عضوی Zn-S که ساختار را تشکیل می‌دهد، نشان داده شده است. مشتق شدن ورتزیت و زینک‌بلند فقط در توالی روی هم قرار گرفتن لایه‌های فشرده متفاوت است: hcp برای ورتزیت و ccp برای زینک‌بلند.

اگر تمام حفره‌های چهاروجهی ممکن با کاتیون‌ها در یک شبکه ccp از آنیون‌ها پر شوند و هیچ حفره هشت‌وجهی پر نشود، ساختار آنتی‌فلوریت را به دست می‌آوریم که در شکل نشان داده شده است.

شکل ۵ه. ساختار آنتی‌فلوریت را می‌توان با حذف تمام اتم‌های موجود در جایگاه‌های هشت‌وجهی از ساختار کامل هویسلر استخراج کرد. آنتی‌فلوریت ساختاری است که توسط بسیاری از ترکیبات اکسید و سولفید دارای کاتیون‌های کوچک فلزات قلیایی مانند Li2O 

، Na2S 

و Mg2 به کار 

می‌رود. می‌توان با آنیون (

شکل ۵ه) یا کاتیون (

شکل ۵و) در مبدا؛ هر دیدگاه بر ویژگی‌های متفاوتی از ساختار تأکید دارد. ساختار فلوریت (

شکل ۵g) که به نام کانی CaF2 نامگذاری شده است 

، موقعیت آنیون‌ها و کاتیون‌ها نسبت به آنتی‌فلوریت معکوس شده است. بنابراین، فلوریت دارای آرایش فشرده‌ای از کاتیون‌ها با آنیون‌ها در تمام مکان‌های چهاروجهی است، زیرا آنیون فلوراید در مقایسه با کاتیون‌هایی مانند Ca2 

+ بسیار کوچک است. ترکیباتی که ساختار فلوریت را اتخاذ می‌کنند، در بین مواد کاتالیزوری نانوساختار، از جمله سریا ( 

CeO2 ) و زیرکونیا (ZrO2 ) رایج هستند . .

(39،40)نایلف 

۴ یک ماده میزبان نانوذرات فراگیر برای ناخالصی‌های عناصر خاکی کمیاب که منجر به خواص تبدیل به سمت بالا عالی می‌شود،

(41)همچنین ساختار فلوریت را اتخاذ می‌کند، که در آن Na + 

و Y3 

+ به طور تصادفی محل کاتیون را اشغال می‌کنند، یعنی 

Na0.5 Y0.5 F2 .جالب توجه است که آنالوگ hcp فلوریت و آنتی‌فلوریت – لایه‌های فشرده hcp با تمام سوراخ‌های چهاروجهی پر شده – معمولاً تشکیل نمی‌شود. این ناپایداری را می‌توان با دافعه الکترواستاتیکی ناشی از تماس نزدیک کاتیون‌های گرفته شده، همانطور که در شکل نشان داده شده است، توجیه کرد.

شکل ۵ح. اگر نیمی از کاتیون‌های اشغال‌کننده‌ی حفره‌های چهاروجهی – به‌ویژه هر لایه‌ی یک در میان از کاتیون‌های چهاروجهی – را حذف کنیم، به طوری که دیگر هیچ کاتیونی وجود نداشته باشد که مستقیماً در معرض گرفت باشد، این دافعه‌ی الکترواستاتیکی و ناپایداری ساختاری از بین می‌رود. وقتی این اصلاح انجام شود، ساختار کریستالی وورتزیت که معمولاً مشاهده می‌شود، پدیدار می‌شود (

شکل ۵ط) سلول واحد برای وورتزیت، که در شکل نشان داده شده است

شکل ۵j، بر ماهیت شش ضلعی ساختار تأکید می‌کند اما ویژگی‌های ساختاری با برد طولانی‌تر را کم‌اهمیت جلوه می‌دهد.

شکل ۵شکل k همچنین سلول واحد وورتزیت را نشان می‌دهد، اما با چند اتم اضافی در خارج از مرز سلول واحد. این نما بر پیوند چهاروجهی و چگونگی تبدیل شدن موتیف درون سلول واحد به بلوک سازنده ساختار تأکید دارد.

شکل ۵k همچنین مجموعه‌ای از پیوندها را در ساختار وورتزیت برجسته می‌کند که یک حلقه شش عضوی را تشکیل می‌دهند؛ این حلقه، بزرگ شده و چرخانده شده، در زیر سلول واحد گسترش یافته نشان داده شده است. حلقه شش عضوی استخراج شده از ساختار وورتزیت شامل سه مجموعه از آنیون‌ها و کاتیون‌های متناوب، (ZnS) 

3 ، در طرحی است که شیمیدانان آن را به عنوان “صورتبندی قایقی” می‌شناسند؛ این “صورتبندی قایقی” یکی از ساختارهایی است که می‌تواند توسط مولکول سیکلوهگزان پذیرفته شود.

شکل‌های ۵ln همان وضعیت 

hcp را نشان می‌دهد در نشان می‌دهد

شکل‌های ۵hk، اما حالا برای یک 

ccp .

شکل ۵شکل l لایه‌های فشرده ccp را با تمام سوراخ‌های چهاروجهی پر شده نشان می‌دهد؛ این چیدمان با ساختار آنتی‌فلوریت معرفی شده در [1] مطابقت دارد.

شکل ۵ه. اگر لایه‌های متناوب اتم‌ها را در حفره‌های چهاروجهی حذف کنیم، آنیون‌های ccp باقی می‌مانند که دارای لایه‌های متناوب حفره‌های چهاروجهی پر از کاتیون‌ها هستند، که مطابق با ساختار بلوری رایج روی‌بلند (zincblende) است.

شکل ۵م).

شکل ۵n سلول واحد زینک‌بلند را نشان می‌دهد که بر پیوند چهاروجهی تأکید دارد. همانطور که برای وورتزیت در

شکل ۵k، می‌توانیم یک حلقه شش عضوی از آنیون‌ها و کاتیون‌های متناوب را در ساختار زینک‌بلند تعریف کنیم، همانطور که در شکل نشان داده شده است.

شکل ۵ن. این حلقه (ZnS) 

3 طرحی دارد که شیمیدانان آن را به عنوان «ترکیب صندلی» می‌شناسند، که ساختار رایج دیگری است که برای مولکول سیکلوهگزان مشاهده می‌شود.زینک‌بلند و وورتزیت فقط در توالی روی هم قرار گرفتن لایه‌های فشرده با هم تفاوت دارند: “ABCABC” (ccp) برای زینک‌بلند و “ABAB” (hcp) برای وورتزیت. با این حال، همانطور که در مورد انواع ساختار سنگ نمک در مقابل NiAs که به طور مشابه فقط در توالی روی هم قرار گرفتن لایه‌های فشرده با هم متفاوت بودند، مشاهده شد، پیامدهای ساختاری و شیمیایی این تفاوت‌های روی هم قرار گرفتن قابل توجه است. به عنوان مثالی از این اهمیت،

شکل‌های ۵ک و

۵n سلول‌های واحد را برای زینک‌بلند و وورتزیت، همراه با اتصالات آنیون‌ها و کاتیون‌ها در ساختار نشان می‌دهد. همانطور که در پاراگراف قبل مورد بحث قرار گرفت، مشاهده می‌شود که هر دو حلقه‌های شش عضوی تشکیل می‌دهند. “صورت‌بندی قایقی” در وورتزیت، آنیون‌ها و کاتیون‌ها را در موقعیت‌های همسایه سوم نزدیک خود تحت الشعاع قرار داده است، که کمی ترکیبات یونی بیشتری را (به دلیل جاذبه الکترواستاتیک)، مانند ZnO، ترجیح می‌دهد. در مقابل، همین همسایگان سوم نزدیک در زینک‌بلند تحت الشعاع قرار نمی‌گیرند و ترکیبات یونی کمتری مانند کالکوژنیدها و هالیدهای فلزات واسطه را ترجیح می‌دهند. با این حال، تفاوت‌های انرژی بین زینک‌بلند و وورتزیت اندک است و گاهی اوقات می‌توان به طور انتخابی به هر دو ساختار برای یک ترکیب معین دسترسی پیدا کرد، مشروط بر اینکه بتوان یک مسیر سنتز مناسب پیدا کرد. زینک‌بلند و وورتزیت رایج‌ترین ساختارهای مشاهده‌شده برای مواد نقطه کوانتومی کلوئیدی CdS، CdSe، ZnS و ZnSe و همچنین GaN، GaP، InN، InP، GaAs، BN، InSb و بسیاری دیگر هستند که در همه جا یافت می‌شوند.

(۴۲-۴۵)جای تعجب نیست که این نیمه‌رساناهای رایج II-V و III-V ساختارهای کریستالی زینک‌بلند و وورتزیت را اتخاذ می‌کنند، زیرا با Si و Ge ایزوالکترون هستند. Si و Ge ساختار الماس را اتخاذ می‌کنند که منحصراً دارای هماهنگی چهاروجهی است و می‌توان آن را به عنوان زینک‌بلند توصیف کرد که در آن همه اتم‌ها یکسان هستند (

شکل ۱و) به طور جایگزین، زینک‌بلند را می‌توان به صورت ساختار الماس “AABBCC” که در شکل نشان داده شده است، توصیف کرد.

شکل ۱e، با لایه‌های متناوب آنیون‌ها (A، B، C) و کاتیون‌ها (a، b، c)، یعنی AaBbCc.در مورد سنگ نمک و آرسنید نیکل که در … نشان داده شده است

شکل‌های ۳و

۴انواع مختلفی از ساختارهای زینک‌بلند و وورتزیت وجود دارد و به دلیل خواص نیمه‌رسانایی‌شان که به خوبی در کاربردهایی در انرژی خورشیدی، فوتوکاتالیز، نانوفوتونیک، نانوالکترونیک و حسگری کاربرد دارند، در بین مواد نانومقیاس رایج هستند.

(۴۴-۴۷)برای مثال، کالکوپیریت، کستریت و استانیت انواع کاتیونی بلند روی هستند.

(48)همانطور که در نشان داده شده است

شکل ۶الف. چندین مورد با سیلیکون و ژرمانیوم ایزوالکترون هستند که ساختار الماس را اتخاذ می‌کنند (

شکل ۶ب)، همانطور که قبلاً ذکر شد. جالب توجه است که با حرکت در جدول تناوبی به سمت سیلیکون و ژرمانیوم، ترکیباتی که ایزوالکترون هستند، عموماً ساختارهای کریستالی الماس مانند (زینک بلند و/یا وورتزیت) را به خود می‌گیرند، همانطور که در مورد GaAs (

شکل ۶ج) با جایگزینی As در GaAs با Se، ترکیب حاصل GaSe ساختاری شبیه به ورتزیت به خود می‌گیرد که لایه لایه است (

شکل ۶د). ساختار GaSe را می‌توان به عنوان یک آرایش AABBCC از Se (که منعکس کننده آرایش AABBCC در Si با ساختار الماس است) توصیف کرد که نیمی از حفره‌های چهاروجهی پر شده‌اند – تمام حفره‌های چهاروجهی درون یک لایه AA، BB یا CC و هیچ یک از حفره‌های چهاروجهی درون لایه‌های AB و BC پر نشده‌اند. این کاهش از پیوند سه‌بعدی در GaAs به پیوند دوبعدی در GaSe ناشی از اثرات الکترونیکی است و با حذف انتخابی آنیون‌ها و کاتیون‌ها در هر لایه دیگر برای حفظ تعادل بار رخ می‌دهد. با جایگزینی Ga در GaAs با As برای تشکیل AsAs (یا As2 

) به سادگی As)، تعداد الکترون‌ها بیشتر افزایش می‌یابد و ساختار از نظر ابعاد بیشتر کاهش می‌یابد (

شکل ۶ه) جالب توجه است که زنجیره‌های As رابطه ساختاری خود را با ترکیب اصلی GaAs حفظ می‌کنند. این پیشرفت در نیمه‌هادی‌های چهاروجهی بلوک p از Si به GaAs به GaSe و سپس به As به خوبی روابط ساختاری بین مواد به ظاهر نامرتبط را نشان می‌دهد.

شکل 6. ساختارهای کریستالی نیمه‌رساناهای الماس‌مانند. ساختار کریستالی زینک‌بلند ZnS (با سلول واحد مضاعف) در (a) نشان داده شده است، همراه با چندین نوع کاتیونی: کالکوپیریت CuFeS2 ، کستریت Cu2ZnSnS4 و استانیت Cu2FeSnS4 . ساختار کریستالی الماس در (b) همراه با ساختارهای مرتبط ( c) GaAs، (d) GaSe و ( e ) As نشان داده شده است.

ساختارهای کریستالی ترکیبات پیوند دوبعدی


مفهوم حذف سیستماتیک اتم‌ها در لایه‌های متناوب، همانطور که در بالا توضیح داده شد، در شیمی بلور رایج است و منجر به ظهور برخی از برجسته‌ترین مواد دوبعدی مورد مطالعه در جوامع علوم نانو و فناوری نانو می‌شود. به عنوان مثال، اگر با سنگ نمک (ccp) یا NiAs (hcp) شروع کنیم و هر لایه کاتیونی را که حفره‌های هشت‌وجهی را در ساختار آنیونی فشرده پر می‌کند، حذف کنیم، نسبت کاتیون:آنیون ۱:۱ را به نسبت کاتیون:آنیون ۰.۵:۱ یا ۱:۲ تبدیل می‌کنیم. با انجام این کار، این ساختارهای پیوندی سه‌بعدی را به ساختارهای دوبعدی با تماس‌های مستقیم آنیون-آنیون، یعنی جامدات لایه‌ای واندروالس، تبدیل می‌کنیم. ساختار مشتق شده از سنگ نمک، CdCl2 است 

. (

شکل ۷الف) و ساختار مشتق شده از NiAs، CdI2 است 

. (

شکل ۷ب) تنها تفاوت بین این ساختارها، جهت‌گیری هشت‌وجهی‌ها و نحوه‌ی قرارگیری لایه‌ها نسبت به یکدیگر است که باز هم، نتیجه‌ی آرایش فشرده‌ی آنیون‌ها، یعنی ccp در مقابل hcp، می‌باشد. اینها پیش‌سازهای رایج نانوصفحات دوبعدی هستند. به عنوان مثال، PdTe2 

، PtSe2 

، TaS2 

و مواد مرتبط با “فراتر از گرافن” دارای ساختارهای CdI2 هستند 

که با دی‌کالکوژنیدهای فلزات واسطه‌ی رایج‌تر 

MX2 ( M = Mo, W; X = S, Se, Te) متمایز هستند .

(۴۹-۵۲)

شکل 7. ساختارهای لایه‌ای مشتق شده از ساختارهای سنگ نمک و NiAs. (الف) حذف یک در میان کاتیون‌ها از ساختار سنگ نمک، ساختار CdCl2 را تولید می‌کند ، در حالی که (ب) حذف یک در میان کاتیون‌ها از ساختار NiAs، ساختار CdI2 را تولید می‌کند ساختارهای CdCl2 و CdI2 هر دو جامدات لایه‌ای واندروالسی هستند و فقط در جهت‌گیری اکتاهدراها و نحوه قرارگیری لایه‌ها نسبت به یکدیگر متفاوتند. چندین ساختار لایه‌ای، مشتقات CdCl2 و CdI2 هستند ، همانطور که در (ج) تا (و) نشان داده شده است. (ج) بروسیت [مثلاً Mg(OH) 2 ] با CdCl2 مرتبط است اما دارای آنیون‌های دو اتمی OH- است و اتم‌های هیدروژن در فضای بین لایه‌ای قرار دارند. (د) هیدروتالسیت [مثلاً Mg6Al2CO3 ( OH) 16 ] با بروسیت مرتبط است اما با جهت‌گیری‌های متناوب لایه‌های هشت‌وجهی و آنیون‌های کربنات بین لایه‌ها. مولکول‌های آب برای وضوح بیشتر حذف شده‌اند. (ه) دلافوسیت [مثلاً CuFeO2 ] و ( و) NaCoO2 همان جهت‌گیری لایه‌های هشت‌وجهی هیدروتالسیت را دارند، اما بین لایه‌های آنیونی کاتیون‌های مس (در هماهنگی خطی) یا سدیم (اغلب با اشغال جزئی) وجود دارد. (ز) Bi2Te3 را می‌توان با حذف هر لایه سوم کاتیون‌ها (نسبت به حذف هر لایه دیگر برای استخراج CdCl2) از سنگ نمک استخراج کرد . (ح) BiI3 با CdI2 مرتبط است اما با جای خالی کاتیون‌های اضافی، در یک آرایش منظم، در لایه‌های هشت‌وجهی، همانطور که در نمای جانبی و بالای ساختار نشان داده شده است .

ساختارهای بلوری بسیاری از هیدروکسیدهای لایه‌ای، از جمله Fe(OH) 

2 ، Co(OH) 

2 ، Ni(OH) 

2 و محلول‌های جامد آنها، ساختارهای مرتبط با CdI2 را اتخاذ می‌کنند 

. به عنوان مثال، Mg(OH) 

2 در ساختار بروسیت متبلور می‌شود (

شکل ۷c)، که نوعی از CdI2 است 

که به جای هر آنیون یدید، گروه‌های OH- دارد. هیدروکسیدهای دوگانه لایه‌ای، که معمولاً به عنوان مواد نانومقیاس دوبعدی برای کاربردهای کاتالیز و ذخیره‌سازی انرژی مورد مطالعه قرار می‌گیرند، با NiAs و CdI2 نیز مرتبط هستند 

، 

و آنیون‌های اضافی بین لایه‌های هیدروکسید فلزی شبیه CdI2 

برای جبران بار مثبت اضافی وجود دارد (

شکل ۷د) نوع ساختار دلافوسیت، که با CuFeO2 مشخص می‌شود 

، را می‌توان به عنوان لایه‌های CdCl2 یا CdI2 مانند از اکتاهدرای لبه‌دار توصیف کرد 

که از 

طریق پل‌های خطی با سایر کاتیون‌ها به هم متصل شده‌اند (

شکل ۷ه) Na 

x CoO2 که به عنوان یک ابررسانا عمل می‌کند 

،

(53)یک ماده ترموالکتریک،

(54)و یک ماده کاتدی برای باتری‌های یون سدیم،

(55)بسته به مقدار 

x و میزان هیدراتاسیون، ساختاری مشابه CdCl2 با لایه‌های n- [CoO2] دارد 

که با کاتیون‌های n

 + Na + به صورت لایه لایه قرار گرفته‌اند (

شکل ۷و) ساختار بلوری Bi2Te3 

، 

یک ترکیب لایه‌ای که اغلب به عنوان یک ماده نانوساختار به دلیل خواص ترموالکتریک آن مورد مطالعه قرار می‌گیرد .

(56)و به عنوان یک عایق توپولوژیکی،

(57)با حذف هر سه لایه کاتیون‌ها از سنگ نمک مشتق می‌شود. ساختار حاصل دارای دولایه‌های Bi2Te3 شبیه سنگ نمک است 

که 

یادآور ساختار CdCl2 هستند 

، همراه با تماس‌های مستقیم Te-Te (

شکل ۷ز) BiI3 

، یک ماده دوبعدی که به دلیل خواص توپولوژیکی‌اش مورد مطالعه قرار گرفته است،

(58)ساختار کریستالی دارد که به CdI2 مرتبط است 

، اما تنها دو سوم جایگاه‌های فلزی در هر لایه یدید بیسموت پر شده‌اند (

شکل ۷ح).دی‌کالکوژنیدهای فلزات واسطه (TMDs)، که شامل MoX2 

و WX2 ( X = S، Se، Te) می‌شوند، به دلیل خواص الکترونیکی وابسته به ضخامتشان، نانومواد دوبعدی رایجی 

هستند .

(59)TMDها چندین پلی‌مورف دارند که ساختارهای کریستالی متفاوتی برای یک ترکیب یکسان هستند.

(60)ساختار پایدارترین شکل MoS2 

شش‌ضلعی است و به عنوان 2H- 

MoS2 شناخته می‌شود ؛ “H” به سلول واحد شش‌ضلعی آن و “2” به توالی انباشتگی اشاره دارد. MoS2 

و سایر TMDها ساختارهای فشرده‌ی نزدیک به هم نیستند زیرا شامل لایه‌های کسوف شده هستند، اما روشی که ما ساختارهای فشرده‌ی نزدیک به هم را مشاهده کرده‌ایم نیز برای درک ساختارهای TMD مفید است.

شکل ۸شکل a دو نما از ساختار بلوری 2H-MoS2 را نشان می‌دهد 

. نمای کناری، توالی اسمی انباشتگی ABABAB از MoS2 را نشان می‌دهد 

. مربوط به توالی انباشتگی AABBAABB برای لایه‌های آنیون گوگرد است. نمای بالا، آرایش شش‌ضلعی آنیون‌های گوگرد را نشان می‌دهد. کاتیون‌های مولیبدن بین مثلث‌های گرفته آنیون‌های گوگرد قرار گرفته‌اند که منجر به یک محیط هماهنگی منشوری مثلثی می‌شود.

شکل ۸شکل b نمای جانبی پلی‌مورف لوزی‌وجهی سه‌لایه، 3R-MoS2، را نشان می‌دهد 

که دارای توالی انباشتگی ABCABC اسمی از لایه‌های MoS2 است 

که همچنین دارای هماهنگی منشوری مثلثی کاتیون‌های مولیبدن توسط آنیون‌های گوگرد هستند. MoS2 

و سایر TMDها دارای پلی‌مورف‌های اضافی نیز هستند. 1T-MoS2 

مثلثی است و لایه‌های 

MoS2 را با هماهنگی هشت‌وجهی پوشانده است . 1T’- 

MoS2 با 1T- 

MoS2 مرتبط است اما با کاتیون‌هایی که دیمرها را تشکیل می‌دهند، که یک آرایش زیگزاگ تحریف‌شده از اتم‌های Mo ایجاد می‌کند که منجر به تغییر جزئی آنیون‌ها نیز می‌شود. 

-MoTe2 ، نشان داده شده در

شکل ۸c، دارای کئوردیناسیون هشت‌وجهی با لایه‌های نامنظم مشابه 2H-MoS2 است 

، اما هشت‌وجهی‌های اعوجاج‌یافته منجر به لایه‌های کالکوژن نامنظم در دو طرف فلز در 

Td  MoTe2 

می‌شوند ، که در تضاد با لایه‌های کالکوژن گرفته در 2H-MoS2 

است .

شکل 8. ساختارها و واکنش‌های مواد لایه‌ای فراتر از گرافن. دی‌کالکوژنیدهای فلزات واسطه لایه‌ای، چندین ساختار متمایز را اتخاذ می‌کنند که بر اساس محیط‌های کوئوردیناسیون کاتیون‌های فلزی، ترتیب قرارگیری لایه‌های فلز-کالکوژن و اعوجاج چندوجهی‌های فلز-کالکوژن متفاوت هستند. سه مثال نشان داده شده است: (الف) 2H-MoS2 ، (ب) 3R-MoS2 و (ج) Td-MoTe2 . ساختار ترکیب بین فلزی لایه‌ای CaGe2 در (د) همراه با ساختار ژرمانان (ه) نشان داده شده است که ساختار لایه‌های ژرمانیوم را پس از جدایش توپوشیمیایی کلسیم حفظ می‌کند. ساختارهای فاز MAX نمونه اولیه Ti3AlC2 و نمونه اولیه MXene Ti3C2x  که از جدایش Al در Ti3AlC2 توسط HF تشکیل شده است، در ( و ) نشان داده شده‌اند. ساختار فاز پایدار MAB یعنی MoAlB و مشتق شبه‌پایدار Mo2AlB2 که از جدا شدن نیمی از Al از MoAlB با NaOH و سپس تبلور حرارتی تشکیل شده است، در (g) نشان داده شده است .

MoS2

 توالی‌های انباشتگی متفاوت) برای تولید ساختارهای کریستالی متمایز چندگانه که هر کدام خواص منحصر به فردی دارند، ارائه می‌دهد. شناسایی و درک این روابط ساختاری در سیستم‌های نانومقیاس مهم است زیرا می‌تواند سرنخ‌هایی در مورد نحوه طراحی و دسترسی به نانومواد جدید ارائه دهد. به عنوان مثال، خواص استثنایی و منحصر به فرد وابسته به ضخامت گرافن،

(61)که از صفحات دوبعدی کربن گرافیت‌مانند با ضخامت اتمی تشکیل شده است، منجر به آنالوگ‌های نانوصفحه‌ای دوبعدی جالبی از سایر عناصر و اجزای فلزی و نیمه‌رسانا، از جمله ژرمانیوم (ژرمانن) شده است.

(62)فسفر (فسفرن)،

(63)بور (بروفن)،

(64)کاربیدها و نیتریدهای فلزی (MXene)،

(65)و بوریدهای فلزی (MBene)

(66)یا بوریدین

(67)). حرکت از علاقه نظری به تحقق تجربی مستلزم سنتز این مواد و سایر مواد دوبعدی است. یکی از مسیرهای برجسته برای دستیابی به چنین مواد دوبعدی شامل دستکاری‌های توپوشیمیایی است که ترکیب و ساختار محلی را تغییر می‌دهند و در عین حال یک چارچوب ساختاری کلی گسترده را حفظ می‌کنند.

(۶۸–۷۱)این استراتژی مستلزم شناسایی ساختار کریستالی است که حاوی ماده دوبعدی مورد نظر به عنوان یک زیرواحد باشد و سپس توسعه یک مسیر مصنوعی برای جداسازی این زیرواحد از سایر بخش‌های کریستال.ترکیب بین فلزی CaGe2 

نمونه‌ای از یک ساختار والد است که ممکن است مستعد تبدیل توپوشیمیایی به یک ماده دوبعدی باشد. 

CaGe2 (

شکل ۸د) حاوی لایه‌های متناوب کلسیم و صفحات خمیده ژرمانیوم است که دارای صورت‌بندی صندلی‌مانندی مشابه آنچه که ما به عنوان واحد سازنده کلیدی ساختار ورتزیت شش‌ضلعی در مورد آن بحث کردیم، می‌باشد.

شکل ۵واکنش CaGe2 

با اسید هیدروکلریک در دماهای پایین تا -40 درجه سانتیگراد منجر به جدا شدن توپوشیمیایی Ca2 + می‌شود، یعنی حذف کلسیم بدون از بین رفتن لایه‌های ژرمانیوم (

شکل ۸و).

(62)همزمان با جدا شدن Ca، هیدروژن به ژرمانیوم اضافه می‌شود و در نهایت صفحات دوبعدی ژرمانان، GeH، تشکیل می‌شود که یک آنالوگ ژرمانیوم از گرافان است که پس از هیدروژناسیون گرافن تشکیل می‌شود؛ ساختار محلی (ترکیب صندلی) حفظ می‌شود. از دیگر نمونه‌های برجسته که در آن‌ها شناسایی روابط ساختاری منجر به سنتز دسته‌های جدیدی از نانومواد می‌شود، می‌توان به MXenes (

شکل ۸f) ، که از جدا شدن توپوشیمیایی Al از کاربیدها یا نیتریدهای آلومینیوم فلزی (فازهای MAX) مانند Ti3AlC2 

تشکیل 

می‌شوند ،

(72)و MBenes (یا بوریدن‌ها)، که از جدا شدن توپوشیمیایی Al از بوریدهای آلومینیوم فلزی جایگزین شده (فازهای MAB) مانند (Mo 

2/3 Y 

1/3 ) 

2 AlB 

2 تشکیل می‌شوند. تشکیل می‌شوند .

(67)فرآیندهای جزئی مربوط به جدا شدن از لایه‌ها می‌تواند منجر به تشکیل فازهای نیمه‌پایدار شود، مانند حذف نیمی از Al از MoAlB برای تشکیل MoAl 0.5 

B یا 

Mo2AlB2 (

شکل ۸g) که فقط از طریق روش‌های توپوشیمیایی سنتز شده است.

(۷۳،۷۴)بحث قبلی ما در مورد ساختارهای کریستالی چندین دسته برجسته از نانومواد دوبعدی، فرصتی را برای پرداختن به چند تصور غلط رایج فراهم می‌کند. به عنوان مثال، گاهی اوقات به اشتباه فرض می‌شود که همه ترکیبات 

MX2 ، که در آن M یک فلز واسطه یا فلز پس از واسطه است، با توجه به اهمیت TMDها، جامدات واندروالسی لایه‌ای هستند. در حالی که MoX2 و WX2 ( X = S، Se، Te) قطعاً جامدات واندروالسی لایه‌ای هستند، برخی از TMDها ساختارهای پیوندی سه‌بعدی هستند. به عنوان مثال، FeS2 ، CoS2 و برخی دیگر از دی‌کالکوژنیدهای فلزات واسطه سه بعدی، ساختار پیریت را اتخاذ می‌کنند که در [نشان داده شده است ]

شکل ۳j به عنوان مشتقی از سنگ نمک. برای اینکه یک جامد لایه لایه واندروالسی باشیم، به آنیون‌های S2- و کاتیون‌های M4+ نیاز داریم 

که از 

نظر شیمیایی گزینه‌های معقولی برای این عناصر نیستند، جایی که فلزات ترجیح می‌دهند 

M2 + باشند و آنیون‌های گوگرد با تشکیل دیمر S22- بار را جبران می‌کنند 

مونوکالکوژنیدهای SnS، SnSe، GeS و GeSe نیز گاهی اوقات به عنوان جامدات لایه لایه واندروالسی شناخته می‌شوند، اما همانطور که در … نشان داده شده است

شکل ۳ک، آنها نیز نوعی تغییر شکل یافته از ساختار سنگ نمک را اتخاذ می‌کنند. ساختار کریستالی قطعاً دارای ویژگی لایه‌ای است و کریستال‌ها معمولاً به صورت صفحاتی رشد می‌کنند که تفاوت در پیوند جانبی در مقابل عمودی را منعکس می‌کنند. با این حال، ساختارهای وان در والس معمولاً کاتیون‌های فلزی را 

بین لایه‌های آنیون‌ها قرار می‌دهند، به طوری که فقط آنیون‌ها در ناحیه بین لایه‌ای در معرض دید و در تماس هستند. برای مونوکالکوژنیدهای قلع و ژرمانیوم، به عنوان مشتقات سنگ نمک، کاتیون‌ها همچنین مکان‌هایی را در همان صفحه آنیون‌ها اشغال می‌کنند (حتی با در نظر گرفتن تغییر شکل‌های جزئی)، و بنابراین تا حدی در ناحیه بین لایه‌ای در معرض دید قرار می‌گیرند و به جبران بار آنیون‌ها کمک می‌کنند. تشخیص این جزئیات ساختاری هنگام تجزیه و تحلیل ماهیت پیوند و تفسیر خواص نانومواد با ابعاد محدود، مهم است.

ساختارهای فشرده ترکیبات فلزی مختلط


ما با بررسی اینکه چگونه پر شدن سیستماتیک حفره‌های هشت‌وجهی و چهاروجهی مختلف در شبکه‌های فشرده به ما اجازه می‌دهد تعداد زیادی از ساختارهای کریستالی متمایز، اما مرتبط را استخراج کنیم، شروع کردیم. سپس به بررسی ساختارهای لایه‌ای مشتق‌شده که از حذف اتم‌ها در مکان‌های خاص تشکیل شده‌اند، پرداختیم. در اینجا با در نظر گرفتن موتیف‌های اضافی که می‌توانند از طریق پر شدن جزئی سیستماتیک انواع مختلف حفره‌ها ایجاد شوند، به رویکرد ساخت سازه‌ها برمی‌گردیم. اگر فقط نیمی از حفره‌های هشت‌وجهی و یک‌هشتم حفره‌های چهاروجهی را در یک شبکه آنیونی ccp پر کنیم، ساختار اسپینل را استخراج می‌کنیم (

شکل ۹الف) که معمولاً در بین انواع برجسته نانوذرات اکسید و سولفید مغناطیسی و کاتالیزوری مشاهده می‌شود.

(۷۵-۷۷)با استفاده از اکسیدها به عنوان نمونه‌های اولیه، اسپینل‌ها فرمول 

AB2O4 دارند ، که در آن 

A مربوط به کاتیون‌های کوئوردیناسیون چهاروجهی و B مربوط به کاتیون‌های کوئوردیناسیون 

هشت‌وجهی 

است . اتصالات اکتاهدرا و تتراهدرا در ساختار اسپینل در شکل نشان داده شده است .

شکل ۹الف. ملاحظات انرژی، که در اینجا به آنها پرداخته نخواهد شد، به توجیه اینکه کدام کاتیون‌ها ترجیح می‌دهند در کدام مکان‌ها باشند و اینکه آیا اسپینل به عنوان “عادی” یا “معکوس” طبقه‌بندی می‌شود، کمک می‌کند. رایج‌ترین نانوذرات اسپینل اکسیدی، فریت‌ها هستند،

(78)مانند 

CoFe2O4 یا به طور کلی‌تر MFe2O4 

که در هر واحد فرمولی یک کاتیون M2+ به همراه دو کاتیون Fe3+ دارند 

همان عنصر 

، در ترکیبی از حالت‌های اکسیداسیون 2+ و 3+، می‌تواند تمام مکان‌های کاتیونی در اسپینل را تشکیل دهد. به عنوان مثال، Fe3O4 از نوع اسپینل 

مگنتیت ) یک ماده مغناطیسی فراگیر است و نانوذرات Fe3O4 اغلب در تصویربرداری رزونانس مغناطیسی استفاده می‌شوند .

(79)و به عنوان اجزای قابل هدایت نانوساختارهای فعال.

(80)نانوذرات اسپینل هم‌ساختار Fe3S4 ( 

گریگیت ) 

به عنوان کاتالیزور مورد بررسی قرار گرفته‌اند.

(81)به ویژه از آنجایی که Fe3S4 

حاوی خوشه‌های آهن-گوگرد است که از نظر ساختاری با خوشه‌های موجود در بسیاری از 

آنزیم‌ها مرتبط هستند. برای تکمیل بحث، توجه داریم که پر شدن مشابه حفره‌ها – نیمی از حفره‌های هشت‌وجهی و یک‌هشتم حفره‌های چهاروجهی – اما در یک شبکه آنیونی hcp (به جای ccp مانند اسپینل) منجر به ساختار الیوین می‌شود (

شکل ۹ب) سلول واحد برای ساختار الیوین کاملاً متفاوت از سلول واحد برای ساختار اسپینل به نظر می‌رسد، اما روش‌هایی که ساختارها از طریق آنها مشتق می‌شوند، و همچنین اتصالات اکتاهدرا و تتراهدرال، همانطور که با مقایسه می‌توان مشاهده کرد، به یکدیگر مرتبط هستند.

شکل‌های ۹یک و

۹ب.

شکل 9. ساختارهای مشتق شده از اشغال جزئی مختلط هر دو مکان هشت وجهی و چهاروجهی. اشتقاق‌های (الف) ساختار اسپینل از پر شدن سیستماتیک توسط کاتیون‌های نیمی از سوراخ‌های هشت وجهی و یک هشتم سوراخ‌های چهاروجهی در لایه‌های فشرده ABCABC (ccp) و (ب) ساختار الیوین توسط همان پر شدن کسری سوراخ‌های هشت وجهی و چهاروجهی مانند اسپینل، به جز لایه‌های فشرده ABAB (hcp). در هر دو (الف) و (ب)، دو نما از لایه‌های فشرده و سوراخ‌های پر شده، همراه با اتصالاتی که نحوه جهت‌گیری چهاروجهی‌ها و هشت وجهی‌ها نسبت به یکدیگر را برجسته می‌کنند، نشان داده شده است. سلول‌های واحد برای CoFe2O4 نوع اسپینل و SiMg2O4 نوع الیوین ( که اغلب به صورت Mg2SiO4 نوشته می‌شود نیز نشان داده شده است . نتیجه پر شدن دو سوم حفره‌های هشت‌وجهی با کاتیون‌های Al3 + در لایه‌های فشرده ABAB (hcp) از آنیون‌های O2-، ساختار کوراندوم را تشکیل می‌دهد که برای Al2O3 در (c) نشان داده شده است . پر شدن مشابه اما با دو کاتیون متفاوت که به صورت متناوب در لایه‌ها قرار دارند، ساختار ایلمنیت را تشکیل می‌دهد که برای FeTiO3 در (d) نشان داده شده است . برای (c) و (d)، دو نما به علاوه سلول واحد ارائه شده است.

پر کردن دو سوم حفره‌های هشت‌وجهی در یک شبکه آنیونی hcp، ساختار کوراندوم را تشکیل می‌دهد (

شکل ۹ج)، که توسط Al2O3 به کار گرفته شده است و 

به عنوان یک لایه عایق در دستگاه‌های نانوالکترونیک استفاده می‌شود

(82)و Fe2O3 

که به عنوان ماده‌ای برای جذب خورشیدی و فوتوکاتالیز مورد مطالعه قرار گرفته است 

.

(83)پر شدن دو سوم حفره‌های هشت‌وجهی در یک شبکه آنیونی hcp با آرایشی منظم منجر به ساختار ایلمنیت می‌شود (

شکل ۹d)، که همان ترکیب 

M2O3 را دارد اما با کاتیون‌های متناوب، یعنی MIMIIO3 . FeTiO3 یک ترکیب رایج از نوع ایلمنیت است که در مقیاس نانو به عنوان یک ماده مغناطیسی مورد بررسی قرار گرفته 

است .

(84)و یک کاتالیزور

(85)مواد.سازه‌ها در

شکل ۹چندین نکته مهم را برجسته می‌کند که هنگام مشاهده و مقایسه ساختارهای کریستالی باید در نظر گرفته شوند. اول، سلول‌های واحدی که پیچیده به نظر می‌رسند، با تعداد زیادی اتم در مکان‌هایی که در نگاه اول مرتبط یا سیستماتیک به نظر نمی‌رسند، می‌توانند به ساختارهای ساده‌تری مربوط شوند که بر اساس نحوه مشتق شدنشان، درک آنها آسان‌تر است. دوم، ساختارهایی که از سلول‌های واحدشان به نظر می‌رسد با یکدیگر بی‌ارتباط هستند، در واقع می‌توانند با در نظر گرفتن جنبه‌های ساختار و اتصال محلی و همچنین نحوه مشتق شدن آنها، ارتباط نزدیکی با یکدیگر داشته باشند. در نهایت، ساختارهایی که کاتیون‌ها (یا آنیون‌ها) از یک عنصر اما در مکان‌های کریستالوگرافی متمایز دارند، می‌توانند به ساختارهایی مربوط باشند که کاتیون‌ها (یا آنیون‌ها) از عناصر مختلف دارند، علیرغم اینکه به دلیل نحوه ترتیب کاتیون‌ها (یا آنیون‌ها) متفاوت به نظر می‌رسند.

پروسکایت و ساختارهای کریستالی مشتق شده از پروسکایت


جایگزینی یک سوم آنیون‌ها در یک شبکه آنیونی ccp با یک کاتیون و در عین حال پر کردن یک چهارم حفره‌های هشت‌وجهی، هر دو با آرایشی منظم، ساختار پروسکایت را ایجاد می‌کند (

شکل ۱۰الف) که مانند ایلمنیت، ترکیب 

II 3 نیز دارد .

(86)مواد با ساختار پروسکایت شامل اکسیدهای فلزی مخلوط،

(87)هالیدها

(۸۸،۸۹)کالکوژنیدها

(90)ترکیبات آنیونی مختلط،

(91)ترکیبات بین فلزی،

(92)و سیستم‌های هیبریدی آلی/معدنی،

(93)این امر آنها را به یکی از متنوع‌ترین و مورد مطالعه‌ترین دسته‌های مواد تبدیل می‌کند. ترکیبات با ساختار پروسکایت به عنوان موادی در مقیاس نانو، به طور گسترده به عنوان کاتالیزور و مواد خورشیدی مورد استفاده قرار می‌گیرند.

(94)

شکل 10. پروسکایت و ساختارهای کریستالی مرتبط با پروسکایت. (الف) استخراج ساختار پروسکایت با پر کردن سیستماتیک یک چهارم حفره‌های هشت‌وجهی در لایه‌های فشرده ABCABC (ccp) با کاتیون‌ها و جایگزینی یک سوم آنیون‌ها با کاتیون‌ها. یک سلول واحد پروسکایت در نمای چرخیده ساختار نشان داده شده است. محیط‌های کوئوردیناسیونی کاتیون‌های جایگاه A و جایگاه B در (ب) نشان داده شده است. دو سلول واحد برای پروسکایت مکعبی SrTiO3 در (ج) نشان داده شده است؛ یکی کاتیون جایگاه A (Sr2 + ) و دیگری کاتیون جایگاه B (Ti4 + ) را در مرکز قرار می‌دهد. علاوه بر ساختار پروسکایت مکعبی، BaTiO3 از انواع تتراگونال، ارتورومبیک و رومبوهدرال برای ثبت اعوجاج‌های مختلف هشت‌وجهی Ti-O استفاده می‌کند، همانطور که با فلش‌های سبز (د) نشان داده شده است. ساختارهای بلوری همچنین برای ترکیبات مرتبط با پروسکایت (e) YBa2Cu3O7 و (f) CsCdCl3 نشان داده شده‌اند . ساختار CsCdCl3 ( و ترکیبات مشابه ) اغلب به عنوان یک پروسکایت شش ضلعی شناخته می‌شود. LaMnO3 نمونه‌ای از یک پروسکایت است که اعوجاج مشارکتی (کج شدن) هشت‌وجهی‌ها را نشان می‌دهد، همانطور که در (g) نشان داده شده است. اعوجاج‌های مشارکتی مشابه، همراه با ترتیب کاتیونی از نوع شطرنجی، در پروسکایت دوگانه Sr2FeMoO6 که در (h) نشان داده شده است، مشاهده می‌شود . سلول‌های واحد همچنین برای ساختارهای مشتق شده از پروسکایت (i) ReO3 ( مثلاً WO3 ) ، (j) ضد ReO3 ( مثلاً Cu3N ) ، (k) ضد پروسکایت (مثلاً PdNCu3 ) و (l) AuCu3 ( مثلاً FePt3 ) نشان داده شده‌اند .

در فرمول عمومی پروسکایت 

II 3 ، 

I مربوط به کاتیون “A-site” است که عدد کئوردیناسیون 12 دارد، در حالی که 

II مربوط به کاتیون “B-site” است که در مرکز یک هشت‌وجهی قرار دارد که آن را با شش آنیون 

X کئوردیناسیون می‌کند . این محیط‌های کئوردیناسیونی در شکل نشان داده شده‌اند.

شکل ۱۰ب.

شکل ۱۰شکل c دو سلول واحد مجزا را برای پروسکایت نشان می‌دهد که هر کدام بر جنبه‌های مختلفی از ساختار تأکید دارند. یک سلول واحد با قرار دادن کاتیون‌های کوچکتر جایگاه B در گوشه‌ها، که توسط آنیون‌های 

X به هم متصل شده‌اند ، و کاتیون‌های بزرگتر جایگاه A در مرکز هر مکعب، بر شبکه مکعبی اکتاهدرای مشترک گوشه تأکید می‌کند. سلول واحد دیگر با قرار دادن کاتیون جایگاه B در مرکز یک اکتاهدرون تشکیل شده توسط شش آنیون 

X ، با کاتیون‌های جایگاه A در گوشه‌ها، بر کئوردیناسیون هشت‌وجهی کاتیون جایگاه B تأکید می‌کند.معمولاً هشت‌وجهی‌ها در ساختار پروسکایت نسبت به یک هشت‌وجهی ایده‌آل که یک اتم در مرکز و شش اتم با فاصله مساوی در اطراف آن دارد، دچار اعوجاج می‌شوند. به عنوان مثال، BaTiO3 

می‌تواند در چندین پلی‌مورف مختلف وجود داشته باشد که در شرایط مختلف پایدار هستند. تفاوت‌های کلیدی بین ساختارها شامل تقارن هشت‌وجهی است که تقارن سلول واحد را تغییر می‌دهد.

شکل ۱۰شکل d سلول‌های واحد تتراگونال، ارتورومبیک و رومبوهدرال موجود برای پلی‌مورف‌های مختلف BaTiO3 را نشان می‌دهد 

، علاوه بر یک سلول واحد مکعبی مانند SrTiO3 که 

در شکل نشان داده شده است.

شکل ۱۰ج.

(95)هشت‌وجهی‌های مربوطه نیز نشان داده شده‌اند که نشان می‌دهند چگونه کاتیون مرکزی Ti 

4+ با کاهش تقارن، به روش‌های مختلف (که با فلش‌های سبز کنار هشت‌وجهی نشان داده شده است) جابجا می‌شود. این تفاوت‌های ساختاری ظریف مهم هستند، زیرا منجر به خواص الکتریکی متفاوت برای BaTiO3 می‌شوند 

. همانطور که برای سلول ارتورومبیک BaTiO3 مشهود است 

، گاهی اوقات سلول‌های واحد بزرگتری برای ثبت تقارن هشت‌وجهی‌های تحریف‌شده مورد نیاز است. علاوه بر تحریف‌ها، هر دو مکان A و B می‌توانند مخلوطی از کاتیون‌ها را در خود جای دهند که می‌توانند به صورت تصادفی در یک محلول جامد یا در موتیف‌های مختلف مرتب شده قرار گیرند. به عنوان مثال، ابررسانای اکسید مس YBa2Cu3O7 (یا Y1/3Ba2/3CuO2.33 

) که در همه 

جا حاضر است 

را می‌توان به عنوان یک پروسکایت سه لایه (با جای خالی اکسیژن) در نظر گرفت که در تمام مکان‌های B دارای Cu و در مکان‌های A دارای چیدمان متناوب لایه‌های Ba، Ba و Y است (

شکل ۱۰و).

(96)در اینجا، تشخیص تفاوت‌های رسمی بین ساختارهای پروسکایت و غیرپروسکایت که مرتبط با پروسکایت هستند یا از آن مشتق شده‌اند، اما با این وجود متمایز هستند، مهم است.

(۹۷،۹۸)بسیاری از متخصصان ترجیح می‌دهند عنوان «پروسکایت» را برای پروسکایت‌های واقعی ABX 

3 حفظ کنند ، اما دیدگاه‌های متفاوتی در بین محققان مختلف وجود دارد. به عنوان مثال، پروسکایت‌های به اصطلاح شش ضلعی (

شکل ۱۰و) دارای هشت‌وجهی‌های BX 

3 با اشتراک وجه هستند و بنابراین فاقد شبکه هشت‌وجهی با اشتراک گوشه هستند که پروسکایت‌های واقعی را تعریف می‌کند. با این وجود، واحد سازنده اساسی یک پروسکایت شش‌وجهی از نظر توزیع اتم‌های قرار گرفته روی شبکه، ارتباط نزدیکی با واحد سازنده یک پروسکایت مکعبی دارد.

(99)BaTiO3 مثال مفیدی از اعوجاج‌های مختلف هشت‌وجهی‌ها ارائه داد که با تغییر موقعیت کاتیون جایگاه B فلز مرکزی امکان‌پذیر است. اعوجاج‌ها همچنین می‌توانند از تأثیر کاتیون‌های جایگاه B ناشی شوند. به عنوان مثال، 

در 

LaMnO3 ،

(100)هشت‌وجهی‌های اکسید منگنز به طور هماهنگ کج می‌شوند تا برهمکنش‌ها با کاتیون La3 

+ در جایگاه B را به حداکثر برسانند (

شکل ۱۰ز) نتیجه، یک الگوی کج‌شونده زیگزاگی بسیار تحریف‌شده نسبت به ساختار ایده‌آل پروسکایت است . علاوه بر این، وجود کاتیون‌های متعدد می‌تواند باعث ایجاد آرایش‌های منظم شود، به خصوص هنگامی که کاتیون‌ها اندازه‌ها و/یا بارهای متفاوتی دارند. به عنوان مثال ، 

Sr2FeMoO6

 (101)یک «پروسکایت دوگانه» (نسبت به فرمول SrFe 

0.5 Mo 

0.5 O 

3 ) است که در تمام جایگاه‌های A حاوی Sr 

2+ اما در جایگاه‌های B حاوی مخلوطی از Fe 

2+ و Mo 

6+ است. بارهای بسیار متفاوت کاتیون‌های Fe 

2+ و Mo 

6+ به تسهیل ترتیب آنها در یک طرح شطرنجی سه‌بعدی که شبیه ساختار متناوب کاتیون/آنیون سنگ نمک است، کمک می‌کند (

شکل ۱۰ح) Sr2FeMoO6 

ساختاری با هشت‌وجهی‌های کج 

دارد که مشابه LaMnO3 

در … است .

شکل ۱۰g، اما با اضافه شدن ترتیب کاتیون‌های جایگاه B. پروسکایت‌های دوگانه همچنین می‌توانند کاتیون‌های جایگاه B را به جای یک موتیف از نوع سنگ نمک، در لایه‌های متناوب مرتب کنند و همچنین دارای ترتیب جایگاه A باشند. پروسکایت‌های سه‌گانه و چهارگانه نیز شناخته شده‌اند، همانطور که پروسکایت‌های آنیونی مخلوط با ترتیب آنیونی، مانند SrTaO2N 

، نیز وجود دارند.

(102)اکنون چندین دسته گسترده‌تر از ساختارهای مرتبط با پروسکایت و مشتق‌شده از پروسکایت را بررسی می‌کنیم. اینها ساختارهایی هستند که می‌توان آنها را از پروسکایت شروع کرد، اما با اصلاحات سیستماتیک که منجر به ساختارهای متمایز می‌شوند.

(103)به عنوان مثال اول، حذف کاتیون‌های جایگاه A از ساختار پروسکایت بدون اعوجاج SrTiO3 

ساختار 

ReO3 را تولید می‌کند (

شکل ۱۰i)، که می‌توان آن را به عنوان یک شبکه سه‌بعدی از اکتاهدرای با اشتراک گوشه توصیف کرد. اکسیدهای نوع ReO3 

معمولاً به عنوان مواد نانوساختار مانند WO3 مشاهده می‌شوند 

که به عنوان پایه کاتالیزور و به دلیل خواص الکتروکرومیک آن پس از تزریق الکترون استفاده می‌شود.

(۱۰۴،۱۰۵)توجه داشته باشید که فلزات خاصی مانند Li یا Rb می‌توانند به صورت کاهشی در مکان‌های خالی A اکسیدهای ReO3 با ساختار فعال اکسایش-کاهش وارد شوند 

. با این حال، این واکنش درج معمولاً منجر به تغییر ساختاری قابل توجهی مانند تغییر به برنز تنگستن شش ضلعی می‌شود، همانطور که در مورد Rb 

0.33 WO3 اتفاق می‌افتد .

(106)ساختار ضد 

ReO3 (

شکل ۱۰ی) موقعیت کاتیون و آنیون ReO3 را تغییر می‌دهد 

. یک مثال رایج Cu3N است 

که اغلب به صورت نانوذرات سنتز می‌شود و کاتالیزورهای فعالی برای واکنش کاهش اکسیژن هستند.

(107)Cu3N نوع Anti-ReO3 

دارای هشت‌وجهی‌های مس با نیتروژن در مرکز است. جایگاه‌های خالی A را می‌توان با Pd پر کرد تا PdNCu3 (که معمولاً به صورت Cu3PdN نوشته می‌شود) تشکیل شود ، که می‌تواند به صورت نانوذرات نیز ساخته شود.

(۱۰۸،۱۰۹)PdNCu3 نمونه‌ای از ساختار آنتی‌پروسکایت است 

(

شکل ۱۰k)، که هنوز فرمول پروسکایت، AB 

3 را حفظ می‌کند . ساختار ضد پروسکایت می‌تواند توسط کاربیدهای فلزی مخلوط، بوریدها،

(92)نیتریدها

(110)فسفیدها

(111)و سابوکسیدها.

(112)(برخلاف اکسیدها که معمولاً غنی از اکسیژن هستند و اکسیژن، شبکه‌ای را که فلزات بین‌نشینی کوچک‌تر در آن قرار دارند، تعریف می‌کند، ساب‌اکسیدها غنی از فلز هستند و اکسیژن در مکان‌های بین‌نشینی قرار دارد.)

(۱۱۳،۱۱۴)به جای اینکه یک فلز کوچک در جایگاه B قرار گیرد که توسط یک هشت‌وجهی از آنیون‌های بزرگتر احاطه شده است، که در مورد پروسکایت صادق است، هشت‌وجهی در آنتی‌پروسکایت از یک فلز تشکیل شده است و جایگاه B شامل کربن، بور، نیتروژن، فسفر، اکسیژن و غیره است. اساساً، موقعیت فلزات و آنیون‌ها در آنتی‌پروسکایت نسبت به پروسکایت تغییر می‌کند. در این صورت، کاتیون جایگاه A یک فلز الکتروپوزیتیوتر است. نمونه‌هایی از آنتی‌پروسکایت‌های فراتر از PdNCu3 

شامل ابررسانا MgCNi3 است 

. (115)و رسانای فرایونی ClOLi 

3 .

(116)ساختار AuCu3 که در بین نانوذرات آلیاژی بین فلزی مورد توجه برای کاتالیز و ذخیره‌سازی اطلاعات مغناطیسی بسته به عناصر تشکیل‌دهنده‌شان رایج است 

،

(۱۱۷،۱۱۸)را می‌توان به عنوان ساختار آنتی‌پروسکایت بدون عنصر مرکزی جایگاه B در نظر گرفت (

شکل ۱۰ل).سایر دسته‌های رایج ترکیبات مرتبط با پروسکایت، به عنوان پروسکایت‌های لایه‌ای طبقه‌بندی می‌شوند. در پروسکایت‌های لایه‌ای، ساختار پروسکایت مکعبی در امتداد جهات کریستالوگرافی خاصی کوتاه شده و به صورت عمودی و/یا به صورت لایه لایه با سایر کاتیون‌ها یا واحدهای ساختاری انباشته می‌شود. به عنوان مثال، برش یک پروسکایت در امتداد جهت [110]، یک پروسکایت لایه‌ای مانند La2Ti2O7 ایجاد 

می‌کند .

 (119)(

شکل ۱۱الف) و برش پروسکایت در جهت [111] ، یک پروسکایت لایه‌ای مانند La4Ti3O12 

ایجاد می‌کند .

 (120)(

شکل ۱۱ب) از جمله رایج‌ترین پروسکایت‌های لایه‌ای، آن‌هایی هستند که از برش در امتداد جهت [100] و قرار دادن یک واحد ساختاری دیگر بین صفحات پروسکایت حاصل می‌شوند، که معمولاً ضخامت آن‌ها از یک تا سه واحد پروسکایت متغیر است، اما در برخی موارد می‌تواند ضخیم‌تر باشد. اگر لایه‌های پروسکایت با کاتیونی که با کاتیون‌های جایگاه A هم‌راستا است، گرفته شده و در هم آمیخته شوند، دسته‌ای از پروسکایت‌های لایه‌ای به نام دیون-جاکوبسون ایجاد می‌شوند.

(۱۲۱،۱۲۲)فاز (دی‌جی) پدیدار می‌شود (

شکل ۱۱ج) فاز دیون-ژاکوبسون را می‌توان به عنوان رشد متقابل ساختارهای پروسکایت و CsCl در نظر گرفت. (ساختار CsCl که در ساختار bcc مرتبط است)

شکل ۱اما با عناصر متفاوت در مرکز در مقابل عناصر متفاوت در گوشه، در شکل زیر نیز نشان داده شده است.

شکل ۱۱ج.) فازهای دیون- ژاکوبسون فرمول کلی AA’ 

n-1 B 

n O 

3n+1 دارند ، که در آن n مربوط به تعداد واحدهای پروسکایت مکعبی است که صفحات پروسکایت را تشکیل می‌دهند؛ RbLaNb2O7 

فاز an = 2 و RbCa2Nb3O10 فاز an = 3 است.

شکل 11. نمونه‌هایی از ساختارهای لایه‌ای و رشد متقابل. (الف) La2Ti2O7 و ب ) La4Ti3O12 نمونه‌هایی از پروسکایت‌های لایه‌ای هستند که به ترتیب با برش و سپس روی هم قرار دادن ساختار پروسکایت در امتداد جهت‌های [110] و [111] تشکیل می‌شوند ، در حالی که پروسکایت‌های لایه‌ای در (c) تا (h ) با برش و سپس روی هم قرار دادن ساختار پروسکایت در امتداد جهت [100] تشکیل می‌شوند. سه دسته رایج از پروسکایت‌های لایه‌ای [100] عبارتند از فازهای (c) دیون-ژاکوبسون، (d-f) رادلزدن-پاپر و (g-h) اوریویلیوس. فازهای دیون-ژاکوبسون را می‌توان به عنوان رشد متقابل لایه‌های شبیه CsCl با لایه‌های پروسکایت توصیف کرد که می‌توانند از نظر ضخامت متفاوت باشند. یک فاز سه لایه، RbCa2Nb3O10 ، در ( c ) نشان داده شده است. سلول واحد برای ساختار CsCl برای مقایسه نشان داده شده است. فازهای رودلزدن-پوپر را می‌توان به عنوان رشد متقابل لایه‌های سنگ نمک (NaCl) و پروسکایت توصیف کرد. فاز سه لایه رودلزدن-پوپر K2La2Ti2O10 در d ) همراه با فاز تک لایه رودلزدن-پوپر NaLaTiO4 ، با کاتیون‌های Na + و La3 + متناوب منظم ، در ( e) و فاز تک لایه آنیون مخلوط هالید رودلزدن-پوپر، با آنیون‌های I- و Cl- منظم ، در ( f) نشان داده شده است . فازهای اوریویلیوس ، مانند Bi4Ti3O12 در (g)، رشد متقابل لایه‌های پروسکایت آنیونی [(Bi2Ti3O10 ) 2– و اکسید بیسموت کاتیونی [( Bi2O2 ) 2+ ] هستند . Bi2W2O9 که در (h) نشان داده شده است، لایه‌های ReO3-مانند با جایگاه‌های خالی A نسبت به پروسکایت را دچار اعوجاج کرده است . واحد (Bi2O2) 2+ که بلوک سازنده لایه‌های اکسید بیسموت است، نیز در (h) نشان داده شده است. PbO نوع لیتارژ ساختاری مشابه لایه‌های (Bi2O2)2+ در فازهای Aurivillius دارد ؛ ساختار FeSe نوع PbO در (i) نشان داده شده است. ساختار این لایه‌های (Bi2O2 ) 2+ مانند را می‌توان از ساختار فلوریت استخراج کرد، همانطور که در (j) نشان داده شده است . هنگامی که این لایه‌های فلوریت-مانند با کاتیون‌ها در هم می‌آمیزند ، همانطور که برای LaRu2P2 در (k) نشان داده شده است ، ThCrساختار 2Si2 پدیدار می‌شود . واحد ساختاری بنیادی ThCr2Si2 می‌تواند با پروسکایت ترکیب شود و فازهای Sillen-Aurivillius مانند Bi5PbTi3O14Cl که در (l) نشان داده شده است را تشکیل دهد هنگامی که لایه‌های شبه (Bi2O2 2+ به جای آن با یک لایه دوتایی زیگزاگ از آنیون‌ها ترکیب می‌شوند، فازهای آنیونی مختلط، مانند BiOCl از نوع PbFCl در (m) پدیدار می‌شوند. جایگزینی لایه میانی Cl- در LaOCl ( که ساختار مشابهی با BiOCl دارد) با لایه‌های [CuS]  (n) LaCuOS (یا LaOCuS) را تشکیل می‌دهد، که رشدی متقابل از [LaO] + و [CuS] – است .

اگر صفحات پروسکایت به صورت پلکانی و با دو برابر تعداد کاتیون‌ها در هر واحد پروسکایت و به صورت پلکانی قرار گیرند، مدل رادلزدن-پاپر

(۱۲۳،۱۲۴)(RP) خانواده‌ای از پروسکایت‌های لایه‌ای پدیدار می‌شوند (

شکل ۱۱د) فازهای رودلزدن-پاپر، که می‌توان آنها را به عنوان رشد متقابل ساختارهای پروسکایت و سنگ نمک در نظر گرفت، فرمول کلی A2A’n-1BnO3n+1 دارند ؛ K2CaTa2O7 فاز an 

2 و K2La2Ti3O10 فاز an 

= 3 است . استفاده از کاتیون‌های A با بارهای متفاوت قابل توجه می‌تواند منجر به نظم شود، همانطور که برای فاز n = 1 رودلزدن -پاپر NaLaTiO4 مشاهده می‌شود (

شکل ۱۱ه) همانطور که قبلاً برای مواد دوبعدی بحث شد، بسیاری از این پروسکایت‌های لایه‌ای را می‌توان به صورت توپوشیمیایی دستکاری و لایه‌برداری کرد تا نانوصفحات اکسید دوبعدی تولید شود.

(69)علاوه بر اکسیدها، نمونه‌های زیادی از پروسکایت‌های هالیدی و پروسکایت‌های هیبریدی آلی-معدنی وجود دارند که این ساختارهای لایه‌ای را اتخاذ می‌کنند، از جمله (3AMP)(MA) 3Pb4I13 

3AMP = 3-(آمینو 

متیل )پیپریدینیوم، MA = متیل آمونیوم]،

(125)an = 4 فاز دیون – ژاکوبسون ، و 

Cs2PbI2Cl2

 (126)(

شکل ۱۱و) an = 1 فاز رادلزدن-پاپر با آنیون‌های یدید و کلرید منظم.

ساختارهای رشد متقابل


فراتر از پروسکایت‌های لایه‌ای که در بالا مورد بحث قرار گرفت، خانواده‌های دیگری از ترکیبات لایه‌ای و رشد متقابل نیز رایج هستند و اغلب در سیستم‌های نانومقیاس با آنها مواجه می‌شویم. ما با بررسی ساختارهایی که از در هم آمیختن صفحات پروسکایت با سایر واحدهای ساختاری حاصل می‌شوند، شروع می‌کنیم. رشد متقابل پروسکایت و اکسید بیسموت، اوریویلیوس نامیده می‌شود.

(127)فازها (

شکل ۱۱g) و فرمول کلی Bi2O2 –A n-1 BnO3n+1 را دارند 

یک 

فاز نماینده n = 3 Aurivillius، Bi4Ti3O12 یا (Bi2O2)Bi2Ti3O10 است که در آن Ti جایگاه‌های B و Bi جایگاه‌های A را 

اشغال می‌کند ، و همچنین در لایه‌های اکسید بیسموت نیز وجود دارد. توجه داشته باشید که برای این پروسکایت‌های لایه‌ای، صفحات پروسکایت دارای بار منفی هستند در حالی که کاتیون‌های بین لایه‌ای یا واحدهای ساختاری با بار مثبت جبران می‌کنند. در مورد Bi4Ti3O12 ، لایه‌های اکسید بیسموت Bi2O2 ] 2+ هستند در حالی که لایه‌های پروسکایت [Bi2Ti3O10 ] 2– هستند Bi2W2O9 ، که در شکل نشان داده شده است .

شکل ۱۱h، نمونه‌ای از یک فاز شبه‌اورانوس n = 2 است. Bi2W2O9 را 

می‌توان 

به عنوان رشد متقابل اکسید بیسموت و یک ساختار شبه‌اورانه ReO3 تحریف‌شده ، یعنی لایه‌های شبه‌اورانه پروسکایت بدون کاتیون‌های جایگاه A، 

در نظر گرفت.لایه‌های اکسید بیسموت در فازهای Aurivillius دارای آرایش فلز-آنیون زیگزاگی هستند، با لایه‌های مسطح آنیون‌ها (یعنی اکسید) که به صورت چهاروجهی با چهار کاتیون (یعنی بیسموت) – دو تا در بالا و دو تا در پایین – هماهنگ شده‌اند.

شکل ۱۱ح) ساختار بلوری α-PbO، لیتارژ، کاملاً از چنین لایه‌هایی تشکیل شده است، همانطور که برای FeSe نشان داده شده است.

(128)در

شکل ۱۱این نقش مربوط به لایه‌هایی است که در ساختار فلوریت ظاهر می‌شوند (که در ابتدا در شکل نشان داده شده است)

شکل ۵g)؛ مقایسه‌ای در نشان داده شده است

شکل ۱۱ی. این لایه‌های زیگزاگ فلز-آنیون با هماهنگی چهاروجهی گسترده، با فرمول کلی [M2X2 

] 2+ ، یک واحد سازنده مشترک برای بسیاری از انواع ساختارهای رشد متقابل هستند. اگر این لایه‌های [M2X2]2+ شبیه فلوریت را با لایه‌های کاتیونی شبیه CsCl در هم قرار دهیم ، 

ساختار ThCr2Si2 را به دست می‌آوریم که آنقدر رایج و همه‌کاره است که به عنوان ” پروسکایت ترکیبات بین فلزی” توصیف شده است.

(129)یک مثال، نشان داده شده در

شکل ۱۱k، برابر با 

LaRu2P2 است 

،

(130)یک فاز فسفید فلزی ابررسانا. اگر با یک فاز Aurivillius شروع کنیم، که رشدی متقابل از پروسکایت و اکسید بیسموت است، و لایه‌های پروسکایت را با لایه‌هایی که از نظر ساختاری به ThCr2Si2 مرتبط هستند (اما موقعیت آنیون‌ها و کاتیون‌ها را معکوس می‌کنند) در میان قرار دهیم 

، 

خانواده‌ای از Sillen-Aurivillius به دست می‌آوریم .

(131)فازهایی که شامل ترکیباتی مانند 

Bi5PbTi3O14Cl (

شکل ۱۱ل).اکنون بر روی لایه‌های اکسید بیسموت در فازهای Aurivillius تمرکز می‌کنیم، که به عنوان صفحات جدا شده می‌توانند به عنوان [Bi2O2] 2+ توصیف شوند که توسط لایه‌های پروسکایت آنیونی جبران بار می‌شوند. با استفاده از این زیر واحدهای [Bi2O2] 

2+ به عنوان بلوک سازنده اصلی ، می‌توانیم ساختارهایی مانند BiO2X را استخراج 

کنیم .

 (132)و LaO 

X (133)

X = F، Cl، Br، I). این ترکیبات لایه‌ای دارای لایه‌های اکسید مشابه ─ [Bi2O2 

] 2+ در BiOX و [ La2O2 ] 2+ در LaOX  هستند که به صورت لایه لایه قرار گرفته‌اند و بار 

آنها توسط لایه‌های دوگانه آنیون‌های هالید جبران می‌شود (

شکل ۱۱م). ترکیبات BiO2X به عنوان نانوذرات، به طور گسترده به عنوان فوتوکاتالیست مورد مطالعه قرار گرفته‌اند 

.

(134)در حالی که ترکیبات LaO₂X فوتولومینسانس هستند 

.

(135)ساختار α-PbO که در بالا مورد بحث قرار گرفت و در شکل نشان داده شده است

شکل ۱۱i، با حذف آنیون‌های هالید بین لایه‌ای در LaO2X و BiO2X، همراه با کاهش بار کاتیون از 3+ به 2+، تولید می‌شود 

. به 

عنوان نانوذرات، هر آنیون هالید در LaO2X 

می‌تواند با یک واحد [CuS] 

– جایگزین شود و 

LaO2X را به LaOCuS (یا LaCuOS) تبدیل کند، یک رشد لایه‌ای از اکسید لانتانیم و سولفید مس (

شکل ۱۱ن).

(136)ساختارهای رشد متقابل و روابط ساختاری آنها که در شکل …

شکل ۱۱

دو زیر واحد اصلی را در بر می‌گیرند: لایه‌های پروسکایت و لایه‌های [ Bi2O2 ] 2+ 

شبه فلوریت . تمرکز ما بر نمایش این بود که چگونه می‌توان ساختارهای متفاوت و پیچیده‌تری را از ترکیب ساختارهای ساده‌تری که قبلاً در نظر گرفتیم، در چیدمان‌های مختلف، به دست آورد. انواع زیادی از ترکیبات رشد متقابل وجود دارد و در حالی که تمرکز ما بر این زیرمجموعه کوچک بود، رویکرد مشاهده و مقایسه زیر واحدهای ساختاری عمومی است و می‌تواند برای بسیاری از طبقات دیگر ترکیبات نیز اعمال شود.

تأثیر عملکردی جزئیات ظریف ساختاری و ترکیبی


بحث بالا بر چگونگی استخراج، ارتباط و تجسم ساختارهای کریستالی مختلف متمرکز بود. اکنون، به آنچه می‌توان تغییرات ظریف‌تر در ساختار و ترکیب ساختارهای کریستالی موجود دانست که می‌تواند عمیقاً بر خواص آنها، به ویژه در سیستم‌های نانومقیاس، تأثیر بگذارد، می‌پردازیم. اگرچه مثال‌های مرتبط زیادی وجود دارد، در اینجا ما بر اعوجاج‌های ساختاری، نقص‌ها و نظم ساختاری در مقابل بی‌نظمی، و همچنین برخی از مثال‌هایی که تعامل مهم بین ساختار کریستالی و خواص را نشان می‌دهند، تمرکز می‌کنیم.ما با نمونه‌هایی از اعوجاج‌های ساختاری شروع می‌کنیم. در طول بحث خود در مورد پروسکایت‌ها، ما قبلاً اعوجاج‌های مختلفی را که می‌توانند درون یا در میان اکتاهدرای به هم پیوسته که ساختار را تعریف می‌کنند، رخ دهند، برجسته کردیم (

شکل ۱۰d، g). این اعوجاج‌ها می‌توانند خواص مفیدی از جمله فروالکتریسیته و پیزوالکتریسیته ایجاد کنند که ناشی از کاتیون‌هایی است که در هشت‌وجهی‌ها از مرکز خارج می‌شوند. مثال دیگری که به‌ویژه در سیستم‌های نانومقیاس مرتبط است، VO2 است 

. (137)(

شکل ۱۲الف) بالاتر از دمای 340 کلوین، VO2 

ساختار روتایل را به خود می‌گیرد، با کاتیون‌های V4 

+ با فاصله منظم که در مرکز هر هشت‌وجهی اکسید قرار دارند، همانطور که با کادر خط‌چین مشخص شده است. با این حال، کمتر از 340 کلوین، ساختار روتایل به گونه‌ای تغییر شکل می‌دهد که کاتیون‌های V4 

+ جفت‌هایی با فواصل متناوب V-V کوتاه و بلند تشکیل می‌دهند (

شکل ۱۲ب) ساختار تحریف‌شده نیمه‌رسانا است در حالی که ساختار روتایل فلزی است که منجر به گذار از فلز به نیمه‌رسانا می‌شود که با تغییراتی در خواص نوری و حرارتی نیز همراه است.

(138)مانند اعوجاج‌ها، عیوب می‌توانند تأثیر مشابهی بر خواص داشته باشند. به عنوان مثال،

شکل ۱۲شکل c نقص‌های نقطه‌ای مختلفی را نشان می‌دهد که در تک‌لایه‌های TMD مانند MoS2 رخ می‌دهند 

. این نقص‌های نقطه‌ای شامل جای خالی روی جایگاه‌های آنیون یا کاتیون و جایگزینی اتم‌ها در ساختار با اتم‌های مختلف در ترکیب است که معمولاً در آن جایگاه نیستند (نقص‌های آنتی‌سایت) یا با اتم‌های مختلفی که در ابتدا در ترکیب نیستند (نقص‌های جانشینی). چنین نقص‌هایی در TMDها می‌توانند باعث تغییراتی در طیف‌های فوتولومینسانس شوند، رفتار انتقال الکتریکی را تعریف کنند، نظم مغناطیسی را القا کنند و فعالیت کاتالیزوری و/یا گزینش‌پذیری را تغییر دهند.

(۱۳۹،۱۴۰)انواع دیگر نقص‌ها، از جمله نقص‌های صفحه‌ای، نقص‌های خطی، نقص‌های انباشتگی و مرزدانه‌ها، می‌توانند به طور مشابه بر خواص تأثیر بگذارند.

(۱۳۹،۱۴۰) شکل ۱۲شکل d خطاهای چیدمان لایه‌ها در ZnS را نشان می‌دهد که می‌توان آن را به صورت رشد تصادفی توالی‌های چیدمان ABAB در مقابل ABCABC لایه‌های فشرده در نظر گرفت.

(42)خطاهای مربوط به چیدمان معمولاً در نانوذرات نیمه‌هادی، از جمله نانوسیم‌های مواد II-VI، III-V و گروه IV مشاهده می‌شوند.

(141)

شکل 12. نمونه‌هایی از اعوجاج‌های ساختاری، نقص‌ها، نقص‌های چیدمان و ساختارهای نامنظم در مقابل ساختارهای منظم. ساختارهای کریستالی برای فازهای (الف) دمای بالا (روتیل) و (ب) دمای پایین (M1) VO2 نشان داده شده است . کادرهای خط‌چین، زنجیره‌های اتم‌های وانادیوم را نشان می‌دهند که در (الف) به طور مساوی از هم فاصله دارند و در (ب) با طول پیوندهای کوتاه‌تر و بلندتر متناوب، به صورت پلکانی قرار گرفته‌اند. یک لایه مسطح منفرد از MoS2 در (ج) به همراه انواع مختلف نقص‌های نقطه‌ای نشان داده شده است؛ جای خالی‌های آنیون و کاتیون با رنگ قرمز دایره شده است، یک نقص جانشینی با رنگ آبی دایره شده است و نقص‌های آنتی‌سایت با رنگ نارنجی دایره شده‌اند، همانطور که نشان داده شده است. نقص‌های چیدمان در ZnS در (د) با نواحی متناوب توالی‌های چیدمان ABC و AB از صفحات فشرده آنیون‌های گوگرد نشان داده شده است. ساختارهای کریستالی (با چندین سلول واحد برجسته) FePt مربوط به (ه) آلیاژ fcc نامنظم و (و) اشکال بین فلزی منظم L10 با ترکیبات یکسان نشان داده شده است . به طور مشابه، ساختارهای بلوری LiFeO2 مربوط به (g) یک محلول جامد بی‌نظم شبیه نمک سنگ و (h) یک فاز لایه‌ای منظم نیز نشان داده شده‌اند. یک تصویر ساختاری از آلیاژ پنج فلزی آنتروپی بالای NiRhPdPtIr، که ساختار مکعبی با وجوه مرکزپر را اتخاذ می‌کند، در (i) نشان داده شده است.

اکنون از اعوجاج‌ها و نقص‌های ساختاری به جنبه‌های مختلف نظم ساختاری در مقابل بی‌نظمی می‌پردازیم. در اینجا، ما مواد آمورف را که هیچ نظم دوربردی ندارند، در نظر نمی‌گیریم، بلکه مواد کریستالی را در نظر می‌گیریم که روش‌های مختلفی برای چیدمان اتم‌ها در مکان‌های شبکه دارند. نظم در مقیاس اتمی در مقابل بی‌نظمی اتم‌های مختلف در یک آلیاژ کریستالی، نمونه‌های رایج بسیاری را در بین سیستم‌های مواد نانومقیاس ارائه می‌دهد. مخلوط کردن دو یا چند اتم به طور تصادفی روی یک شبکه کریستالی منجر به یک محلول جامد بین دو عضو انتهایی می‌شود. اگر اعضای انتهایی هر دو فلز باشند، محلول جامد به عنوان آلیاژ شناخته می‌شود. در مقابل، اگر دو یا چند عنصر فلزی به صورت منظم روی یک شبکه کریستالی مخلوط شوند، ما آن را به عنوان یک ترکیب بین فلزی می‌شناسیم.

(142)ترکیبات بین فلزی طیف وسیعی از ساختارهای بلوری را به خود می‌گیرند، از ساختارهای نسبتاً ساده مانند سنگ نمک و CsCl2 گرفته تا ساختارها و ترکیبات بسیار پیچیده.

(143)یک مثال رایج در میان سیستم‌های نانومقیاس، آلیاژ بی‌نظم در مقابل انواع بین فلزی منظم FePt است. نانوذرات کلوئیدی سنتز شده FePt یک آلیاژ fcc تشکیل می‌دهند که در آن اتم‌های Fe و Pt به طور تصادفی در بین مکان‌های شبکه توزیع شده‌اند (

شکل ۱۲ه)؛ این نانوذرات سوپرپارامغناطیس هستند. پس از گرم شدن، آلیاژ FePt به یک ترکیب بین فلزی منظم FePt تبدیل می‌شود که فرومغناطیسی با ناهمسانگردی مغناطیسی بالا است که برای کاربردهای ذخیره‌سازی اطلاعات مطلوب است.

(144)ساختار بلوری FePt بین فلزی، که از نوع ساختار AuCu پیروی می‌کند، مشابه آلیاژ fcc با همان ترکیب است، اما با لایه‌های متناوب Fe و Pt و یک محور 

c که به دلیل این ترتیب و تفاوت در اندازه اتم‌های Fe و Pt فشرده شده است (

شکل ۱۲و) یک گذار آلیاژ به ترکیب بین فلزی القا شده حرارتی مشابه برای ترکیب FePt3 رخ می‌دهد 

، که در آن ترکیب بین فلزی (با اتخاذ نوع ساختار AuCu3 

نشان داده شده در

شکل ۱۰ل) متمرکز شدن آهن در وجوه یک سلول واحد fcc و پلاتین در گوشه‌ها.در اینجا لازم است به چند نکته مهم در مورد محلول‌های جامد اشاره شود. اول، علاوه بر آلیاژها، محلول‌های جامد اکسیدها، کالکوژنیدها، فسفیدها و بسیاری از طبقات دیگر مواد نیز بسیار رایج هستند. دوم، محلول‌های جامد با ترکیبات مورد بحث در بالا متفاوت هستند، جایی که انواع مختلف اتم‌ها تقریباً منحصراً در مکان‌های کریستالوگرافی مختلف قرار می‌گیرند و بنابراین منظم هستند. به عنوان مثال، ترکیب LiFeO2 

می‌تواند یک محلول جامد بی‌نظم تشکیل دهد که در آن کاتیون‌های Li 

+ و Fe3 

+ به طور تصادفی مکان‌های کاتیون هشت‌وجهی یک ساختار از نوع نمک سنگ را اشغال می‌کنند (

شکل ۱۲g) و همچنین یک ترکیب منظم که در آن Li 

+ و Fe3 

+ در لایه‌های متناوب قرار دارند (

شکل ۱۲ح).

(۱۴۵،۱۴۶)به طور کلی، خواص محلول‌های جامد بی‌نظم با خواص ترکیبات منظم با ترکیب کلی یکسان متفاوت است. سوم، محلول‌های جامد معمولاً بر اساس مقادیر نسبی عناصر مخلوط شده از مواد آلاییده شده متمایز می‌شوند. در نظر گرفته می‌شود که مواد آلاییده شده در مقادیر بسیار کمی وجود دارند، در حالی که محلول‌های جامد دارای مقادیر متعادل‌تری از عناصر مخلوط شده هستند.

(147)در نهایت، محلول‌های جامد پیچیده، محلول‌های جامدی هستند که تعداد زیادی عضو انتهایی دارند، که در آن‌ها عناصر تشکیل‌دهنده به صورت تصادفی در سراسر ساختار بلوری قرار گرفته‌اند.

(148)محلول‌های جامد پیچیده شامل موادی با آنتروپی بالا هستند که در نظر گرفته می‌شود پنج یا تعداد بیشتری از اجزای عنصری اصلی را به طور تصادفی در یک شبکه کریستالی مخلوط کرده‌اند (

شکل ۱۲من).

(149)نانوذرات مواد با آنتروپی بالا به سرعت در حال افزایش محبوبیت هستند، زیرا محققان به دنبال درک چگونگی تشکیل آنها و چگونگی ظهور خواص هم افزایی منحصر به فرد از برهمکنش‌های بین تعداد زیادی از عناصر تشکیل دهنده آنها هستند.

(۱۵۰،۱۵۱)

ساختارهای کریستالی با پیچیدگی بیشتر


بخش‌های قبلی با ساختارهای بلوری عناصر فلزی که معمولاً به عنوان سیستم‌های نانومقیاس مورد مطالعه قرار می‌گیرند، آغاز شد و به ساختارهای بلوری ترکیبات بسیار پیچیده‌تر با ترکیبات چندعنصری که شامل عناصر فلزی و غیرفلزی هستند، رسید. در طول این بخش‌ها، ترکیبات و ساختارهای بلوری به طور سیستماتیک از ساده به پیچیده‌تر پیشرفت کردند. توصیفات و درک ما از ساختارهای ساده‌تر «والد» چارچوبی را برای ما فراهم کرد تا بسیاری از ساختارهای پیچیده‌تری را که از آنها مشتق شده‌اند، توصیف و درک کنیم. با این حال، پیچیدگی تا حدودی یک اصطلاح دلخواه است. برخی از آلیاژهای آنتروپی بالا بیش از ده عنصر مختلف در نسبت‌های تقریباً هم‌مولار دارند و برخی از ساختارهای بلوری ده‌ها (یا بیشتر) جایگاه بلورشناسی متمایز دارند. پوشش عمیق این ساختارهای بلوری پیچیده‌تر خارج از محدوده این آموزش است. با این حال، در اینجا می‌خواهیم چند مورد را که در بین سیستم‌های نانومقیاس مشاهده می‌شوند و به نظر می‌رسد دارای ترکیبات پیچیده‌تر و/یا ساختارهای بلوری هستند، برجسته کنیم. ما این مثال‌ها را انتخاب می‌کنیم تا تأکید کنیم که چگونه ساختارهای کریستالی که در نگاه اول پیچیده به نظر می‌رسند، اغلب می‌توانند از طریق چارچوب اجزای ساده‌تر مشاهده شوند، دقیقاً مانند کاری که برای سایر ساختارهای کریستالی ارائه شده در این آموزش انجام داده‌ایم. در واقع، تصاویر معمول در ادبیات برای برخی از این ساختارها، آنها را ترسناک و غیرقابل حل جلوه می‌دهد، اما می‌توان آنها را به اجزای ساده‌تری تجزیه کرد که تجسم آنها آسان‌تر است، به خصوص در مقایسه با ساختارهایی که قبلاً در مورد آنها بحث کردیم.ما با ساختار سولوانیت شروع می‌کنیم (

شکل ۱۳الف) که شامل ترکیباتی مانند Cu3VS4 

و Cu3NbSe4 

است که 

به دلیل خواص نوری و فوتوکاتالیستی مورد توجه هستند 

.

(۱۵۲،۱۵۳)در نگاه اول، چارچوب ساختاری شبیه به ReO3 

یا ضد ReO3 

دیده می‌شود (

شکل ۱۰i،j)، با یک نوع اتم در گوشه‌های یک مکعب و نوع دیگری از اتم در هر لبه در نیمه راه بین اتم‌های گوشه. با این حال، برخلاف ReO3 

یا آنتی-ReO3 

که آنیون‌ها و کاتیون‌های متناوب دارند، هر دو نوع اتم در این مکان‌ها کاتیون هستند که (بر اساس ملاحظات الکترواستاتیک) به یکدیگر پیوند نمی‌خورند. در عوض، هر دو کاتیون، که شامل Cu + 

و V5 

+ در Cu3VS4 

هستند ، به آنیون‌های گوگردی پیوند خورده‌اند که در 

مکان‌هایی قرار دارند که منعکس کننده کاتیون‌ها در زینک‌بلند یا آنیون‌ها در آنتی‌فلوریت هستند. این شناخت ما را به بررسی دقیق‌تر ساختار آنتی‌فلوریت () سوق می‌دهد.

شکل ۵f)، که همچنین دارای کاتیون‌هایی است که در تمام مکان‌های مشابه کاتیون‌های Cu 

+ و V5 

+ در 

Cu3VS4 قرار دارند . در واقع، ساختار سولوانیت را می‌توان به عنوان یک نوع کاتیونی منظم از آنتی‌فلوریت توصیف کرد که نیمی از کاتیون‌ها – آن‌هایی که در مرکز و روی وجوه هستند – وجود 

ندارند . LaRu4Sb12 

(

شکل ۱۳ب) که از یک اسکیترودیت پر شده استفاده می‌کند.

(154)ساختار، یکی از ترکیبات ساختاری مرتبط بسیاری است که به دلیل خواص ابررسانایی و ترموالکتریکی مورد توجه هستند. در این ساختار، می‌توان آرایش bcc اتم‌های لانتانیم و همچنین اتم‌های روتنیم را مشاهده کرد که یک مکعب کوچکتر را در داخل مکعب بزرگتر تشکیل می‌دهند که توسط اتم‌های لانتانیم در گوشه‌ها تشکیل شده است. (ساختار اسکاترودیت، که با CoSb3 مشخص می‌شود 

، مربوط به اسکاترودیت پر شده است، اما بدون این اتم‌های گوشه و مرکز که لانتانیم در آن قرار دارد.) همچنین متوجه می‌شویم که اتم‌های روتنیم هر کدام با شش اتم آنتیموان هماهنگ شده‌اند تا شبکه‌ای از هشت‌وجهی‌های کج‌شده‌ی مشارکتی را تشکیل دهند. این دو مثال آموزنده – سولوانیت و اسکاترودیت پر شده – فرآیندی را نشان می‌دهند که طی آن می‌توان یک ساختار را به صورت مقایسه‌ای تجزیه و تحلیل کرد و به اجزای ساده‌تر تجزیه کرد.

شکل ۱۳. ساختارهای کریستالی ترکیباتی که پیچیدگی ترکیبی و/یا ساختاری بیشتری دارند. سلول‌های واحد برای (الف) سولوانیت Cu3VS4 ، ( ب) اسکاترودیت پر شده LaRu4Sb12 ، ( c-h) تتراهدریت Cu12Sb4S13 ، (i-n) پنتلاندیت نوع Co9S8 و ( o ) مدریت نوع CoP نشان داده شده‌اند . برای تتراهدریت Cu12Sb4S13 ، علاوه بر سلول واحد در ( ج)، سلول‌های واحدی نیز نشان داده شده‌اند که بر (د) تمام چندوجهی‌ها ، (ه) اکتاهدرا ، (و) تتراهدرها و (ز) صفحات مثلثی تأکید دارند. در ( و)، چهار تتراهدر که مرکز یک وجه سلول واحد را تشکیل می‌دهند، با دایره‌های خط‌چین زرد برجسته شده‌اند. این گروه از چهار تتراهدر نیز در بالای (ح) به همراه اتصالات چندوجهی‌ها به یکدیگر نشان داده شده‌اند. برای Co9S8 از نوع پنتلاندیت ، علاوه بر سلول واحد در (i)، سلول‌های واحد در جهت‌های مختلف در (j) ، (l) و (n) نیز نشان داده شده‌اند که بر همه چندوجهی‌ها تأکید دارند ، همراه با چرخش‌های سلول واحد مربوطه در (k) و (m) برای تأکید بر لایه‌های فشرده ABCABC. تصویر داخل (n) چهار چهاروجهی به هم پیوسته (در محلی که با دایره خط‌چین آبی مشخص شده است) را برجسته می‌کند که منجر به تماس‌های نزدیک فلز-فلز می‌شوند. برای CoP از نوع مدریت، سلول واحد در (o) همراه با یک نسخه گسترش یافته و چرخیده از ساختار نشان داده شده است تا لایه‌های ABAB از زنجیره‌های خطی زیگزاگ اتم‌های فسفر با بسته‌بندی شبه‌بسته را برجسته کند.

اکنون به سراغ تتراهدریت، یک کانی حاوی مس، آهن، آنتیموان و گوگرد ، می‌رویم. نوع مسی بدون آهن آن را که فرمول Cu12Sb4S13 دارد، بررسی خواهیم کرد 

، زیرا 

مواد نانوساختار Cu12Sb4S13 به دلیل خواص نوری و ترموالکتریکی خود مورد توجه هستند.

(۱۵۵،۱۵۶)این ترکیب با فراهم کردن فرصتی برای تجزیه یک ساختار پیچیده به چندوجهی‌هایی که آن را تشکیل می‌دهند، مکمل نمونه‌های سولوانیت و اسکاترودیت پر شده است که به ساده‌سازی قابل توجه آن کمک می‌کند. سلول واحد Cu12Sb4S13 در شکل 

نشان داده شده 

است .

شکل ۱۳ج. در حالی که تعداد زیادی (95) اتم در سلول واحد وجود دارد، می‌توانیم آن را با تمرکز بر هر نوع اتم به صورت جداگانه ساده کنیم. ابتدا متوجه اتم‌های Sb می‌شویم که می‌توانند مکعبی شبیه به مکعب تشکیل شده توسط اتم‌های Ru در LaRu4Sb12 تشکیل 

دهند .

شکل ۱۳ب. با این حال، اتم‌های Sb در Cu12Sb4S13 

نسبت به اتم‌های Ru در LaRu4Sb12 دچار اعوجاج شده‌اند . با الهام از ابزارهایی که برای تجسم ویژگی‌های مختلف ساختار سنگ نمک در … 

استفاده کردیم .

شکل ۳، ما نشان می‌دهیم که در

شکل ۱۳ساختار Cu12Sb4S13 را نشان می‌دهد 

، اما به جای مدل گوی و میله، از چندوجهی‌ها استفاده می‌کند. تجزیه و تحلیل چندوجهی‌های روی هم قرار گرفته چالش برانگیز است، اما اگر هر نوع چندوجهی را جدا کرده و به صورت جداگانه بررسی کنیم، می‌توانیم درک بهتری 

از نحوه ساخت Cu12Sb4S13 داشته باشیم .

شکل ۱۳شکل e فقط هشت‌وجهی‌های Cu12Sb4S13 را نشان می‌دهد 

که توسط اتم‌های گوگرد مرکزی احاطه شده توسط شش اتم مس تشکیل شده‌اند. (توجه داشته باشید که اتم‌های Sb برای وضوح بیشتر حذف شده‌اند.) این نمای ساختار چهاروجهی، آن را ساده می‌کند و آرایش bcc شش‌وجهی S(Cu) را نشان می‌دهد .

شکل ۱۳شکل f فقط چهاروجهی‌های Cu(S) 

4 را نشان می‌دهد که از قرارگیری مس در مرکز چهار اتم گوگرد تشکیل شده‌اند. تجزیه و تحلیل مکان‌های چهاروجهی ممکن است در ابتدا دشوار به نظر برسد، زیرا تعداد زیادی از آنها وجود دارد. با این حال، بررسی دقیق‌تر، الگویی را آشکار می‌کند – هر وجه سلول واحد شامل چهار چهاروجهی است که اتم‌های مس مرکزی (با دایره‌های زرد برجسته شده‌اند) مربعی را تشکیل می‌دهند که نسبت به محورهای x و 

y که سلول واحد روی آنها قرار دارد، 45 درجه چرخیده است. این الگوی چهاروجهی، 24 چهاروجهی در هر سلول واحد ایجاد می‌کند – چهار چهاروجهی به هم پیوسته در هر یک از شش وجه. بقیه چندوجهی‌ها، چیدمان‌های مسطح مثلثی هستند که مس در مرکز مثلثی قرار دارد که توسط اتم‌های گوگرد تشکیل شده است (

شکل ۱۳ز). شش واحد از این واحدهای مسطح مثلثی Cu(S) 

3 از طریق یک اتم گوگرد مرکزی به هم متصل شده‌اند. نتیجه این پیکربندی، یک ابرهشت‌وجهی در مرکز و در گوشه‌ها است که هر یک از شش واحد مسطح مثلثی Cu(S) 

3 در مرکز به مربع چهاروجهی Cu(S) 

4 در هر یک از شش وجه متصل می‌شوند (

شکل ۱۳ح).پنتلاندیت نوع 

Co9S8

 (157)مثال آموزنده‌ی دیگری از واهمامیخت ساختاری به چندوجهی‌ها ارائه می‌دهد، اما در سیستمی که فقط یک نوع فلز به جای دو نوع وجود دارد، همانطور که در مورد تتراهدریت وجود داشت.

شکل ۱۳شکل i سلول واحد Co9S8 را نشان می‌دهد 

که شامل 107 اتم است: 45 اتم کبالت و 62 اتم گوگرد. این ساختار شامل ترکیبی از اکتاهدرای Co(S) 6 و تتراهدرای Co(S) 4 است که به صورت چندوجهی در شکل نشان داده شده‌اند .

شکل ۱۳ی. برای وضوح بیشتر در اینجا و در بحث بعدی، رنگ‌های مختلفی را برای اتم‌های کبالت در حفره‌های هشت‌وجهی (سبز) و در حفره‌های چهاروجهی (زرد) انتخاب می‌کنیم.

شکل ۱۳j، ابتدا تشخیص می‌دهیم که اکتاهدرای Co(S) 

6 در وسط هر لبه و همچنین در مرکز سلول واحد قرار دارند. چرخش ساختار (

شکل ۱۳k) و تجسم چندوجهی‌ها در این جهت‌گیری متفاوت (

شکل ۱۳l) وضوح بیشتری در مورد محل قرارگیری اکتاهدراها و تتراهدرها نسبت به یکدیگر ارائه می‌دهد. در اینجا، مشاهده می‌کنیم که تمام اکتاهدراهای Co(S) 

6 در لایه‌های متناوب قرار دارند و تعدادی تتراهدر در میان اکتاهدراهای این لایه‌ها وجود دارد. در لایه‌های متناوبی که حاوی هیچ اکتاهدرایی نیستند، تتراهدرهای Co(S) 

4 وجود دارند که رئوس اکتاهدراها را به هم متصل می‌کنند. چرخاندن مجدد ساختار (

شکل ۱۳م) آن را در جهتی قرار می‌دهد که توالی آشنای انباشت لایه‌های گوگرد ccp با آرایش ABCABC را آشکار می‌کند. ادغام چندوجهی‌ها در این جهت (

شکل ۱۳n) نمای متفاوتی از چگونگی جدا شدن اکتاهدراها از یکدیگر توسط تتراهدرها را نشان می‌دهد. بررسی دقیق این جهت‌گیری همچنین ویژگی مهمی از این ساختار را آشکار می‌کند که به طور قابل توجهی در خواص Co9S8 نقش دارد 

، در عین حال محدودیت‌هایی را نیز بر انواع 

ترکیباتی که می‌توانند این ساختار را اتخاذ کنند ، اعمال می‌کند. چندین تتراهدر Co(S) 

4 در ساختار 

Co9S8 به جای گوشه‌هایشان 

، از طریق لبه‌هایشان به یکدیگر متصل می‌شوند (

شکل ۱۳ن) این چیدمان، اتم‌های فلز را در حفره‌های چهاروجهی در تماس نزدیک با هم قرار می‌دهد که منجر به رسانایی فلزی می‌شود و این ساختار را فقط برای فلزاتی که قادر به برهمکنش فلز-فلز هستند، مانند کبالت، مناسب می‌سازد.با توجه به کاربرد دیرینه آنها به عنوان کاتالیزورهای هیدرودسولفوریزاسیون و کاربرد اخیراً کشف شده آنها به عنوان کاتالیزور برای واکنش آزادسازی هیدروژن، نانوذرات فسفیدهای فلزات واسطه به طور گسترده در علوم انرژی مورد مطالعه قرار گرفته‌اند.

(۱۵۸،۱۵۹)به عنوان مثالی دیگر، CoP را به نمایش می‌گذاریم.

(160)فسفیدهای فلزات واسطه

(161)ترکیباتی را تشکیل می‌دهند که طیف وسیعی از ترکیبات، از جمله فرمول‌های تجربی مختلف برای یک فلز را در بر می‌گیرند. با استفاده از سیستم Ni-P به عنوان مثال، فسفیدهای موجود در سنتز شامل فسفیدهای غنی از فلز Ni3P ، Ni12P5 

، Ni2P 

و Ni5P4 

و همچنین NiP ، NiP2 و NiP3 هستند که به عنوان پلی فسفیدها شناخته می‌شوند .

(162)به دلیل پیوندهای P-P آنها. بسیاری از این ساختارهای کریستالی در ابتدا می‌توانند تا حدودی پیچیده به نظر برسند. برگردیم به CoP، سلول واحد، که در شکل نشان داده شده است

شکل ۱۳o، به نظر معمولی می‌آید – چهار اتم کبالت و چهار اتم فسفر. پس از گسترش و چرخش ساختار (فرآیندی رایج که اکنون چندین بار برای کمک به تجسم ویژگی‌ها استفاده کرده‌ایم)، مشاهده جالبی می‌کنیم. در این جهت، توالی آشنای انباشتگی ABAB از لایه‌های فسفر را می‌بینیم که از ساختارهای hcp می‌شناسیم. CoP یک ساختار فشرده نیست، اما بسیار شبیه TMDها، هنوز می‌توانیم از فرمالیسم ABAB برای درک چگونگی شکل‌گیری ساختار استفاده کنیم. در اینجا، زنجیره‌های زیگزاگ یک بعدی از اتم‌های فسفر به صورت موازی صف آرایی می‌کنند تا صفحاتی را تشکیل دهند. در هر صفحه، زنجیره‌های زیگزاگ متناوب از اتم‌های فسفر در جهت‌های مخالف نسبت به یکدیگر قرار دارند – بالا/پایین/بالا/پایین در مقابل پایین/بالا/پایین/بالا. این صفحات، که بسیار پیچیده‌تر از صفحات فشرده ساده هستند، سپس به صورت عمودی در یک آرایش ABAB روی هم قرار می‌گیرند، و اتم‌های کبالت در مکان‌های هشت‌وجهی بسیار اعوجاج یافته قرار می‌گیرند.مثال‌ها در

شکل ۱۳بینش‌هایی در مورد چگونگی تجزیه ساختارهای کریستالی که در ابتدا پیچیده به نظر می‌رسند، به اجزایی که بسیار ساده‌تر هستند، ارائه می‌دهند، که به ما کمک می‌کند تا نحوه مشتق شدن آنها و ارتباط آنها با یکدیگر را درک کنیم.

شکل ۱۴یک مثال آخر را ارائه می‌دهد. در اینجا، ما بر روی سولفیدهای مس تمرکز می‌کنیم که به دلیل طیف گسترده‌ای از ترکیبات مختلف تشکیل‌دهنده، توانایی یک ترکیب مشابه در اتخاذ ساختارهای بلوری مختلف و ماهیت پیچیده ساختارهای بلوری خود، بدنام هستند.

شکل ۱۴شکل ai، در امتداد ردیف بالا، سلول‌های واحد نه سولفید مس مختلف را نشان می‌دهد. بیشتر این سولفیدهای مس به طور معمول سنتز می‌شوند.

(163)و به دلیل خواص پلاسمونیک و کاتالیزوری قابل تنظیمشان به عنوان نانوذرات مورد استفاده قرار می‌گیرند،

(164)و همچنین برای استفاده از آنها به عنوان الگو در تبدیل مبتنی بر تبادل کاتیون توپوشیمیایی به ترکیبات دیگر.

(۱۶۵،۱۶۶)بررسی اولیه سلول‌های واحد، که طیف وسیعی از اندازه‌ها و تقارن‌ها را در بر می‌گیرند، نشان می‌دهد که همه آنها با یکدیگر بسیار متفاوت هستند. دیژنیت (

شکل ۱۴الف) مکعبی و کالکوسیت بالایی دارد (

شکل ۱۴g) شش ضلعی است؛ هر دو دارای کاتیون‌های مس هستند که در چندین مکان کریستالوگرافی نامنظم شده‌اند. دیژنیت رومبوهدرال (

شکل ۱۴ب) سلول واحد آنقدر بلندی دارد که برای نشان دادن آن در فضای اختصاص داده شده، مجبور شدیم آن را به دو نیم تقسیم کنیم. کالکوسیت کم (

شکل ۱۴و)، راکسباییت (

شکل ۱۴ج) و جورلیت (

شکل ۱۴د) به ترتیب ۱۴۴، ۱۸۰ و ۳۷۶ اتم در سلول‌های واحد خود دارند. کالکوسیت چهاروجهی (

شکل ۱۴ح) و کوولیت (

شکل ۱۴الف) سلول‌های واحد با نسبت ابعاد بالا دارند (اما نه به اندازه نسبت ابعاد بالا به دیژنیت رومبوهدرال).

(167)چگونه می‌توانیم همه اینها را درک کنیم؟

شکل 14. ساختارهای کریستالی سولفیدهای مس. سلول‌های واحد (بالا) و ساختارهای منبسط شده و/یا چرخیده مربوطه (پایین) برای نه فاز مجزای سولفید مس نشان داده شده‌اند: (الف) دیژنیت مکعبی Cu9S5 ، ب ) دیژنیت رومبوهدرال Cu9S5 ، ج ) راکسبایت Cu9S5 ، (د) جورلیت Cu31S16 ، ( ه ) آنیلیت Cu7S4 ، (و) کالکوسیت پایین Cu2S ، (ز) کالکوسیت بالا Cu2S ، (ح ) کالکوسیت تتراگونال Cu2S ، و (ط) کوولیت CuS. سلول‌های واحد کاملاً متفاوت از یکدیگر به نظر می‌رسند، اما ساختارهای چرخیده و منبسط شده اجازه می‌دهند تقریباً همه آنها به یک ساختار گوگردی فشرده ABCABC یا ABAB، همانطور که نشان داده شده است، با یا بدون اعوجاج، مرتبط باشند. برای دیژنیت مکعبی و کالکوسیت بالا، اتم‌های مس محو شده نشان‌دهنده اشغال جزئی و بنابراین بی‌نظمی در مکان‌های کریستالوگرافی متعدد نشان داده شده هستند. برای دیژنیت رومبوهدرال، سلول واحد نسبت ابعاد بالایی دارد و بنابراین در دو ستون تقسیم شده است؛ چهار اتم مس در پایین نیمه بالایی سلول (در سمت چپ) همان اتم‌های مس نشان داده شده در بالای نیمه پایینی سلول (در سمت راست) هستند.

ردیف پایین در

شکل ۱۴آنچه را که ما در طول این آموزش انجام داده‌ایم – افزایش (یا کاهش) تعداد سلول‌های واحد مشاهده شده و چرخش به روش‌های مختلف – اعمال می‌کند تا ببیند چه ویژگی‌های دیگری می‌توانند با نگاه کردن به ساختارهای کریستالی در جهت‌های مختلف قابل مشاهده باشند. علیرغم نمایش‌های سلول واحد بسیار متفاوت برای نه سولفید مس مختلف در

شکل ۱۴، همه آنها را می‌توان از طریق لنزهای ساختارهای ccp-مانند یا hcp-مانند تجزیه و تحلیل کرد. دیژنیت مکعبی (

شکل ۱۴الف) ارتباط نزدیکی با ساختار آنتی‌فلوریت دارد، با آرایه‌ای از آنیون‌های سولفیدی ABCABC با حفره‌های چهاروجهی پر شده توسط کاتیون‌های مس. دیژنیت مکعبی نسبت به آنتی‌فلوریت غیراستوکیومتری است (یعنی Cu 

1.8 S به جای Cu 

2 S) و بنابراین دارای جای خالی کاتیون است. (اتم‌های تار در ساختار نشان داده شده در

شکل ۱۴a نشان‌دهنده مکان‌های کریستالوگرافی است که کاتیون‌ها روی آنها بی‌نظم و توزیع شده‌اند و از آنها جای خالی پدیدار می‌شود.) دیژنیت رومبوهدرال (

شکل ۱۴ب) دارای آرایه ABCABC مشابهی از آنیون‌های سولفید با کاتیون‌های مس است که حفره‌های چهاروجهی را اشغال می‌کنند. سلول واحد برای دیژنیت رومبوهدرال بسیار بلند است، همانطور که برای به دام انداختن یک ابرشبکه بزرگ که از نظم دوربرد کاتیون‌های مس ناشی می‌شود، لازم است. ساختار راکسباییت (

شکل ۱۴c)، که فرمول آن نیز Cu 

1.8 S است، می‌تواند با آرایش hcp مانند آنیون‌های گوگرد تقریب زده شود. این لایه‌های گوگرد hcp مانند به طور قابل توجهی تحریف شده‌اند، اما توالی انباشتگی ABAB آنها به وضوح قابل مشاهده است. کاتیون‌های مس در مکان‌های متنوعی با مختصات کم قرار می‌گیرند. جورلیت (

شکل ۱۴د) شبیه به روکس‌بایت است، همچنین دارای ساختار گوگردی hcp مانند و تحریف شده با کاتیون‌های مس است که انواع مختلفی از مکان‌های کریستالوگرافی را اشغال می‌کنند. جورلیت، که فرمول Cu 

1.93 S دارد، کمی غنی‌تر از روکس‌بایت و دیژنیت از مس است. آنیلیت (

شکل ۱۴ه) و کالکوسیت کم (

شکل ۱۴و) همچنین ساختارهای گوگردی شبیه به hcp اعوجاج یافته‌ای دارند که کاتیون‌های مس در مکان‌های مختلف کریستالوگرافی قرار گرفته‌اند؛ آنیلیت کمبود مس دارد (Cu 

1.75 S) در حالی که کالکوسیت کم مس استوکیومتری است (Cu 

2 S). کالکوسیت زیاد، همچنین Cu 

2 S، به ساختار گوگردی ABAB بدون اعوجاج برمی‌گردد (

شکل ۱۴g)، اما با کاتیون‌های مس که در تعداد زیادی از مکان‌های مختلف کریستالوگرافی نامنظم هستند، که هر کدام فقط تا حدی اشغال شده‌اند. کالکوسیت چهاروجهی (

شکل ۱۴h) به عنوان یک ساختار آنیونی فشرده در نظر گرفته نمی‌شود، بلکه آرایش گوگردی آن بیشتر با ساختار تتراگونال مرکزپر مطابقت دارد. با این حال، ساختار کالکوسیت تتراگونال ارتباط نزدیکی با ساختار دیژنیت دارد؛ توصیف این رابطه فراتر از محدوده این آموزش است، اما در جای دیگری به تفصیل شرح داده شده است.

(168)در نهایت، کوولیت (

شکل ۱۴i) را می‌توان به عنوان یک توالی اسمی AABAAC از لایه‌های گوگرد در نظر گرفت. لایه‌های “B” و “C” دارای اتم‌های مس سه‌ضلعی در مرکز مثلثی از اتم‌های گوگرد هستند، در حالی که در لایه‌های A، اتم‌های مس چهاروجهی در بالا یا پایین اتم‌های گوگرد قرار دارند.

ساختارهای کریستالی در مونتاژ نانوذرات


ساختارهای کریستالی که در این آموزش مورد بحث قرار دادیم، در بسیاری از نقاط سیستم‌های مواد نانومقیاس ظاهر می‌شوند. برخی از برجسته‌ترین نمونه‌ها زمانی رخ می‌دهند که نانوذرات یا مخلوطی از نانوذرات، به صورت ابرشبکه‌ها گرد هم می‌آیند.

(169)در چنین مواردی، نانوذرات به عنوان “اتم‌های مصنوعی” در نظر گرفته می‌شوند، زیرا نانوذرات با اندازه‌های یکنواخت می‌توانند تقریباً به همان روشی که اتم‌ها برای تشکیل کریستال‌ها به هم می‌پیوندند، کنار هم قرار گیرند. نانوذرات کروی یکنواخت به بهترین شکل، شکل‌های کروی اتم‌ها را تقریب می‌زنند و بنابراین جای تعجب نیست که جمعیت‌های تک‌پراکنده نانوذرات اغلب در ساختارهای فشرده جمع می‌شوند.

شکل ۱۵شکل (a) تصویر میکروسکوپ الکترونی عبوری (TEM) از یک دولایه فشرده از نانوذرات کروی 

Fe3O4 با 

ابعاد 12.8 نانومتر را نشان می‌دهد.

(170)لایه‌های «الف» و «ب» که در شکل مشخص شده‌اند

شکل‌های ۳یک و

۳ب، در تصویر TEM قابل مشاهده هستند. مخلوط‌های دوتایی از دو جمعیت مجزا از نانوذرات یکنواخت با اندازه‌های مختلف می‌توانند به ساختارهای کریستالی یونی مشترک تبدیل شوند. به عنوان مثال،

شکل ۱۵شکل b تصویر TEM از یک ابرشبکه دوتایی با ساختار CsCl2 را نشان می‌دهد که از هم‌آیی نانوذرات کروی Ag با اندازه 5.4 نانومتر و PbS با اندازه 9.3 نانومتر تشکیل شده است.

(171)تصویر TEM از یک ابرشبکه نانوذرات دوتایی با ساختار NaCl، که از نانوذرات کروی Fe2O3 با اندازه ۱۳.۴ نانومتر و نانوذرات طلا با اندازه ۵.۰ نانومتر تشکیل شده است ، 

نشان 

داده شده است.

شکل ۱۵ج، در حالی که

شکل ۱۵شکل d یک مجموعه با ساختار AuCu را نشان می‌دهد که از نانوذرات کروی PbSe با اندازه 7.6 نانومتر و نانوذرات Au با اندازه 5.0 نانومتر تشکیل شده است.

(172)اینها تنها تعدادی از ساختارهای فراوانی هستند که در سیستم‌های نانوذرات مونتاژ شده مشاهده می‌شوند. نانوذراتی که شکل‌هایی شبیه به چندوجهی‌های کوئوردیناسیونی مختلفی که در موردشان بحث کردیم دارند، می‌توانند به صورت ابرشبکه‌هایی مونتاژ شوند که شبیه روش‌های مختلف اتصال چندوجهی‌ها به یکدیگر در ساختارهای کریستالی هستند. به عنوان مثال،

شکل ۱۵شکل e نوعی ابرشبکه را نشان می‌دهد که از تجمع و تبلور نانوذرات طلای چهاروجهی شکل حاصل می‌شود.

(173)در اینجا، چهاروجهی‌ها وجوه مشترک دارند و این واحدهای چهاروجهی دارای وجوه مشترک، به هم متصل می‌شوند تا ساختار منظم دوربرد را تشکیل دهند.

شکل 15. ابرشبکه‌های نانوذرات که ساختارهای کریستالی متفاوتی را تشکیل می‌دهند. تصاویر TEM از (الف) یک دولایه فشرده از نانوذرات Fe3O4 با اندازه 12.8 نانومتر،(170)(ب) یک ابرشبکه با ساختار CsCl که از هم‌آیی نانوذرات Ag با اندازه ۵.۴ نانومتر و PbS با اندازه ۹.۳ نانومتر تشکیل شده است،(171)(ج) یک ابرشبکه با ساختار NaCl که از هم‌آیی نانوذرات Fe2O3 با اندازه ۱۳.۴ نانومتر و نانوذرات طلا با اندازه ۵.۰ نانومتر تشکیل شده است ،(172)و (د) یک ابرشبکه با ساختار AuCu که از هم‌آیی نانوذرات PbSe با اندازه 7.6 نانومتر و نانوذرات Au با اندازه 5.0 نانومتر تشکیل شده است.(172)برای هر پنل، تصاویر کامل TEM در پایین نشان داده شده است، در حالی که ناحیه بزرگ شده نشان داده شده توسط کادر خط چین سفید در بالا، همراه با نمایشی از ساختار کریستالی مربوطه در همان جهت، نشان داده شده است. (ه) تصاویر TEM از ابرشبکه‌های تشکیل شده از مونتاژ نانوذرات طلای چهاروجهی شکل، همراه با نمودارهای مربوطه برای نشان دادن ماهیت بسته‌بندی.(173)پنل (الف) با اجازه مرجع اقتباس شده است. (170)، حق نشر متعلق به انجمن شیمی آمریکا ۲۰۱۲. پنل (ب) با اجازه از مرجع اقتباس شده است. (170)، حق نشر ۲۰۱۳ انجمن شیمی آمریکا. بخش‌های (ج) و (د) با اجازه از مرجع اقتباس شده‌اند. (172)، حق نشر انجمن شیمی آمریکا ۲۰۰۶. پنل (هـ) با اجازه از مرجع اقتباس شده است. (173)حق نشر متعلق به انجمن شیمی آمریکا ۲۰۲۲ است.

نتیجه‌گیری‌ها و دیدگاه‌ها


در این آموزش، جنبه‌های کلیدی چگونگی توصیف، تجسم، ارتباط و استخراج انواع مختلف ساختارهای کریستالی را برجسته کردیم. ما از نظر ترکیب و ساختار کریستالی از ساده به پیچیده‌تر پیشرفت کردیم. با انجام این کار، ما مشخص کردیم که چگونه بسیاری از اجزای ساختاری بنیادی ساختارهای کریستالی ساده در ساختارهای به ظاهر پیچیده‌تر آشکار می‌شوند. این ویژگی‌های ساختاری اغلب می‌توانند به عنوان بلوک‌های سازنده‌ای در نظر گرفته شوند که به روش‌های مختلف روی هم انباشته، متصل و در هم آمیخته می‌شوند تا ساختارهای مختلفی را به دست آورند که در نگاه اول ممکن است کاملاً متفاوت به نظر برسند، اما در واقع، ممکن است ارتباط نزدیکی با هم داشته باشند. این فرمالیسم که در حال حاضر در شیمی حالت جامد به خوبی تثبیت شده است، با توجه به روش‌های متنوعی که ساختارهای کریستالی نقش اساسی در سنتز، خواص و کاربردهای مواد و مجموعه‌های نانومقیاس ایفا می‌کنند، برای تشخیص و کاربرد در سیستم‌های نانومقیاس نیز مهم است. علاوه بر این، قابلیت‌های به سرعت در حال شتاب در پیش‌بینی محاسباتی ساختارهای کریستالی جدید (و ساختارهای جدید برای یک ترکیب خاص) زمینه‌ای فزاینده برای توسعه و کشف مواد نانومقیاس جدید فراهم می‌کند، که جزئیات ساختارهای کریستالی ممکن است نوآوری اولیه را برای آنها فراهم کند. پروژه مواد،

(23)یک پایگاه داده آنلاین که در حال حاضر شامل ساختارهای کریستالی محاسبه‌شده بیش از ۱۵۰،۰۰۰ ترکیب مختلف است، نمونه‌ای از منبعی است که فرصت‌های تقریباً بی‌شماری را برای تجسم، مقایسه و توجیه ساختارهای کریستالی فراهم می‌کند – بسیاری از آنها به صورت تجربی مشاهده شده‌اند اما بسیاری از آنها فقط پیش‌بینی شده‌اند. همانطور که در گذشته نیز چنین بوده است، پیشرفت‌های متحول‌کننده آینده در علوم نانو و فناوری نانو احتمالاً از پدیده‌ها و قابلیت‌های جدیدی ناشی می‌شود که از مطالعه و کاربرد گسترده ترکیبات، مفاهیم و ابزارهای شیمی حالت جامد ناشی می‌شوند.این آموزش بر ساختارهای کریستالی دوربرد مواد معدنی تمرکز داشت که از دیدگاه علوم نانو، می‌توان آنها را به عنوان توصیف‌کننده «حجم» یک نانوکریستال در نظر گرفت. با این حال، توجه به این نکته مهم است که در نانوکریستال‌ها، ساختار محلی، شامل هندسه‌های کئوردیناسیونی و اعوجاج‌ها، ممکن است به دلیل اثرات انرژی‌های سطحی و سایر پدیده‌های وابسته به اندازه، با آنچه برای ساختار حجمی دوربرد انتظار می‌رود، متفاوت باشد. مشخصه‌یابی‌هایی که ساختار و پیوند محلی را در نظر می‌گیرند، مانند آنالیز تابع توزیع جفت (PDF)، طیف‌سنجی جذب اشعه ایکس (XAS) و طیف‌سنجی رزونانس مغناطیسی هسته‌ای (NMR)، برای شناسایی و درک تفاوت‌های بالقوه در مواد حجمی در مقابل مواد نانومقیاس، از جمله ساختار و خواص آنها، نیز مهم هستند.

اطلاعات تکمیلی به صورت رایگان در آدرس زیر موجود است.https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsnanoscienceau.4c00010.

  • فایل‌های ساختار کریستالی منتخب در هر دو قالب CrystalMaker (.cdmf) و فایل اطلاعات کریستالوگرافی (.cif)، به همراه یک فایل متنی توضیحی (زیپ)
  • ساختارهای کریستالی انتخاب شده با محورهای کریستالوگرافی روی هم قرار گرفته (پی دی اف)

شرایط و ضوابط

اکثر فایل‌های اطلاعات پشتیبان الکترونیکی بدون نیاز به اشتراک در نسخه‌های وب ACS در دسترس هستند. چنین فایل‌هایی را می‌توان برای استفاده تحقیقاتی به صورت مقاله‌ای دانلود کرد (اگر مجوز استفاده عمومی مرتبط با مقاله مربوطه وجود داشته باشد، آن مجوز ممکن است استفاده‌های دیگری را نیز مجاز کند). اجازه ACS برای سایر استفاده‌ها را می‌توان از طریق درخواست از طریق سیستم مجوز RightsLink دریافت کرد:http://pubs.acs.org/page/copyright/permissions.html.

اطلاعات نویسنده


  • نویسنده مسئول
    • ریموند ای. شاک – دانشکده شیمی، دانشکده مهندسی شیمی و موسسه تحقیقات مواد، دانشگاه ایالتی پنسیلوانیا، یونیورسیتی پارک، پنسیلوانیا ۱۶۸۰۲، ایالات متحده ؛  ارسیدhttps://orcid.org/0000-0002-7468-8181 ; ایمیل: res20@psu.edu
  • نویسنده
    • کاتلین جی. باوملر – دانشکده شیمی، دانشگاه ایالتی پنسیلوانیا، یونیورسیتی پارک، پنسیلوانیا ۱۶۸۰۲، ایالات متحده ؛  ارسیدhttps://orcid.org/0000-0001-7386-836X
  • یادداشت‌هانویسندگان هیچ گونه رقابت مالی را اعلام نمی‌کنند.

تقدیرنامه‌ها


این کار توسط بنیاد ملی علوم ایالات متحده تحت کمک هزینه DMR-2210442 پشتیبانی شده است. این مطالب بر اساس کاری است که توسط برنامه بورسیه تحقیقات فارغ التحصیلان بنیاد ملی علوم تحت کمک هزینه شماره DGE1255832 پشتیبانی شده است. هرگونه نظر، یافته، نتیجه گیری یا توصیه بیان شده در این مطالب متعلق به نویسنده(گان) است و لزوماً منعکس کننده دیدگاه های بنیاد ملی علوم نیست.

منابع


این مقاله به ۱۷۳ نشریه دیگر ارجاع می‌دهد.

  1. ۱هافمن، آر. چگونه شیمی و فیزیک در حالت جامد به هم می‌رسند .آنجیو . شیمی، ویرایش بین‌المللی. انگلستان. ۱۹۸۷ ، ۲۶ ، ۸۴۶-۸۷۸ ،  DOI: 10.1002/anie.198708461مشاهدهگوگل اسکالر
  2. ۲شیا، وای .؛شیونگ ، وای .؛ لیم، بی .؛ اسکرابالاک، اس.ای. سنتز کنترل‌شده‌ی شکل نانوبلورهای فلزی: شیمی ساده با فیزیک پیچیده تلاقی می‌کند؟. شیمیآنجیو ، ویرایش بین‌المللی. ۲۰۰۹ ، ۴۸ ، ۶۰-۱۰۳ ،  DOI: 10.1002/anie.200802248مشاهدهگوگل اسکالر
  3. ۳رولدان کوئنیا، ب. کاتالیزورهای نانوذرات فلزی در حال شکل‌گیری .. Chem. Res. 2013 ، 46 ، 1682-1691 ،  DOI: 10.1021/ar300226pمشاهدهگوگل اسکالر
  4. ۴دی گرگوریو، جی ال ؛ بوردینی، تی .؛ لویودیسه، ای .؛ اینگار، پی .؛ اسمیت، دبلیو ای ؛ بونسانتی، آر . گزینش‌پذیری وابسته به وجه کاتالیزورهای مس در کاهش الکتروشیمیایی CO2 در چگالی‌های جریان تجاری قابل قبول . ACS Catal. 2020 ، 10 ، 4854 – 4862 ،  DOI: 10.1021/acscatal.0c00297مشاهدهگوگل اسکالر
  5. ۵ژانگ، کیو .؛ وانگ، اچ. فعالیت‌های کاتالیزوری وابسته به وجه نانوذرات طلا محصور شده توسط وجه‌های با شاخص بالا .ACS Catal. 2014 ، 4 ، 4027-4033 ،  DOI: 10.1021/cs501445hمشاهدهگوگل اسکالر
  6. ۶باک، ام آر ؛ شاک، آر ای، راهبردهای نوظهور برای سنتز کامل نانوساختارهای معدنی . آنجیو. شیمی، ویرایش بین‌المللی. ۲۰۱۳ ، ۵۲ ، ۶۱۵۴ – ۶۱۷۸ ،  DOI: 10.1002/anie.201207240مشاهدهگوگل اسکالر
  7. ۷شیا، وای .؛ گیلروی، کی.دی .؛ پنگ، اچ.-سی .؛، ایکس. رشد نانوبلورهای فلزی کلوئیدی با واسطه بذر . مجله شیمی آنجیو، ویرایش بین‌المللی. ۲۰۱۷ ، ۵۶ ، ۶۰-۹۵ .  DOI: 10.1002/anie.201604731مشاهدهگوگل اسکالر
  8. ۸ماربلا، ال‌ای ؛ شوریر، دی‌ام ؛ تانچینی، پی‌دی ؛ شوبایو، او .؛ اسمیت، ای‌ام ؛ جانستون، کی‌ای ؛ آندولینا، سی‌ام ؛ ژانگ، پی .؛ امپورمپاکیس، جی .؛ میلستون، جی‌ای. شرح و نقش گونه‌های پیش‌هسته‌ای دوفلزی در تشکیل آلیاژهای نانوذرات کوچک . مجله انجمن شیمی آمریکا، ۲۰۱۵ ، ۱۳۷ ، ۱۵۸۵۲ – ۱۵۸۵۸  DOI: 10.1021/jacs.5b10124مشاهدهگوگل اسکالر
  9. ۹ مشارکت کنندگان در ویکی کتاب ها مقدمه ای بر شیمی معدنی ; ویکی کتاب ها https://en.wikibooks.org/wiki/Introduction_to_Inorganic_Chemistry .گوگل اسکالر
  10. ۱۰اسمارت، ال‌ای ؛ مور، ای‌ای. شیمی حالت جامد: مقدمه‌ای ،ویرایش چهارم ؛ انتشارات سی‌آرسی ، ۲۰۱۲ .گوگل اسکالر
  11. ۱۱وست، ای. آر.، شیمی حالت جامد و کاربردهای آن ؛ انتشارات جان وایلی و پسران ، ۱۹۹۱ .گوگل اسکالر
  12. ۱۲وودوارد، پی. ام ؛ کارن، پی .؛ ایوانز، جی. اس. او ؛ ووگت، تی. شیمی مواد حالت جامد ؛ انتشارات دانشگاه کمبریج ، ۲۰۲۱ .مشاهدهگوگل اسکالر
  13. ۱۳رائو، CNR ؛ گوپالاکریشنان، جی. مسیرهای جدید در شیمی حالت جامد ؛ انتشارات دانشگاه کمبریج ، ۱۹۹۷ .مشاهدهگوگل اسکالر
  14. ۱۴داگلاس، ب .؛ هو، اس.-ام. ساختار و شیمی جامدات بلوری ؛ انتشارات اشپرینگر ساینس اند بیزینس مدیا ، ۲۰۰۷ .گوگل اسکالر
  15. ۱۵مولر، یو. شیمی ساختاری معدنی ؛ وایلی ، ۲۰۰۷ .گوگل اسکالر
  16. ۱۶استورر، دبلیو. ۱ – ساختارهای بلوری عناصر و ترکیبات فلزی . در متالورژی فیزیکی ،ویرایش پنجم ؛ لافلین، دی.ای. ، هونو، کی .، ویراستاران ؛ الزویر : آکسفورد ، ۲۰۱۴ ؛ صفحات ۱ تا ۱۰۱ .  DOI: 10.1016/B978-0-444-53770-6.00001-0.مشاهدهگوگل اسکالر
  17. ۱۷داگلاس، BE مشتقات پر شده از ساختارهای فشرده . مجله شیمی. آموزش. ۲۰۰۷ ، ۸۴ ، ۱۸۴۶  DOI: 10.1021/ed084p1846مشاهدهگوگل اسکالر
  18. ۱۸ترولیر-مک‌کینستری، س .؛ نیونهام، مهندسی مواد: پیوند، ساختار و روابط ساختار-ویژگی ؛ انتشارات دانشگاه کمبریج ، ۲۰۱۸ .گوگل اسکالر
  19. ۱۹هولدر، سی. اف .؛ شاک، آر. ای.، آموزش پراش پرتو ایکس پودری برای توصیف مواد نانومقیاس . ACS Nano 2019 ، 13 ، 7359 – 7365 ،  DOI: 10.1021/acsnano.9b05157مشاهدهگوگل اسکالر
  20. ۲۰رائو ، CNR ؛ بیسواس، K. مشخصه‌یابی نانومواد با روش‌های فیزیکی . سالنامه شیمی تحلیلی . 2009 ، 2 ، 435-462 ،  DOI: 10.1146/annurev-anchem-060908-155236مشاهدهگوگل اسکالر
  21. ۲۱ CrystalMaker: برنامه‌ای برای ساختارهای کریستالی و مولکولی برای مک و ویندوز . www.crystalmaker.com (دسترسی در سال‌های 2024-05-07).گوگل اسکالر
  22. ۲۲ویلارز، پی. کتابچه راهنمای پیرسون، ویرایش میز. داده‌های کریستالوگرافی برای فازهای بین فلزی ؛ ASM International : Materials Park، OH .گوگل اسکالر
  23. ۲۳جین، آ .؛ اونگ، اس. پی .؛ هاتیر، جی .؛ چن، دبلیو .؛ ریچاردز، دبلیو.دی .؛ داچک ، اس .؛ چولیا، اس .؛ گونتر، دی .؛ اسکینر، دی .؛ سدر، جی .؛ پرسون، کی.ای. تفسیر: پروژه مواد: رویکرد ژنوم مواد برای تسریع نوآوری در مواد . APL Mater. 2013 ، 1 ، 011002 ،  DOI: 10.1063/1.4812323مشاهدهگوگل اسکالر
  24. ۲۴هانگ، وای .؛وانگ ، ای .؛ وو، ان. نانوذرات نقره و طلای پلاسمونیک: عملکرد پلاسمونیک مدوله‌شده با شکل و ساختار برای حسگری نقطه‌ای، تصویربرداری زیستی و درمان پزشکی . Chem. Soc. Rev. 2024 , 53 , 2932–2971 ,  DOI: 10.1039/D3CS00793Fمشاهدهگوگل اسکالر
  25. ۲۵شی، سی .؛ نیو، زی .؛ کیم، دی .؛ لی، ام .؛یانگ ، پی. کنترل سطح و فصل مشترک در کاتالیز نانوذرات . شیمی. ویرایش ۲۰۲۰ ، ۱۲۰ ، ۱۱۸۴-۱۲۴۹ ،  DOI: 10.1021/acs.chemrev.9b00220مشاهدهگوگل اسکالر
  26. ۲۶شی، وای.؛ لیو، زی .؛ ژائو، ام .؛ چن، آر .؛ نگوین، کیو.ان .؛ شیا، وای. نانوبلورهای فلزات نجیب با اشکال کنترل‌شده برای کاربردهای کاتالیزوری و الکتروکاتالیستی . شیمی. ویرایش ۲۰۲۱ ، ۱۲۱ ، ۶۴۹-۷۳۵ ،  DOI: 10.1021/acs.chemrev.0c00454مشاهدهگوگل اسکالر
  27. ۲۷بنتلی، آلاسکا ؛ اسکرابالاک، اس.ای.، مقدمه‌ای بر صفحات شبکه‌ای، وجوه کریستالی و کنترل شکل نانوذرات . مجله شیمی، آموزش. ۲۰۲۳ ، ۱۰۰ ، ۳۴۲۵ – ۳۴۳۳  DOI: 10.1021/acs.jchemed.3c00371مشاهدهگوگل اسکالر
  28. ۲۸کوان، ز.؛ وانگ ، ی .؛ فانگ، ج. نانوبلورهای فلزی نجیب با وجه‌های شاخص بالا . Acc. Chem. Res . 2013 ، 46 ، 191-202 ،  DOI: 10.1021/ar200293nمشاهدهگوگل اسکالر
  29. ۲۹اوه، اس‌جی ؛ بری، ان‌ای ؛ چوی، جی.-اچ ؛ گولدینگ، ای.ای ؛ لین، اچ ؛ پایک، تی ؛ دیرول، بی‌تی ؛ موراموتو، اس .؛ موری، سی‌بی ؛ کاگان، سی‌آر. طراحی دستگاه‌های الکترونیکی نانوبلوری PbS و PbSe با کارایی بالا از طریق رسوب لایه اتمی کلوئیدی گام به گام پس از سنتز . نانو لت. ۲۰۱۴ ، ۱۴ ، ۱۵۵۹ – ۱۵۶۶ ،  DOI: 10.1021/nl404818zمشاهدهگوگل اسکالر
  30. ۳۰جو، جی .؛ نا، اچ.بی ؛ یو، تی .؛ یو، جی.اچ ؛ کیم، وای.دبلیو ؛ وو، اف .؛ ژانگ، جی.زی .؛ هیون، تی. سنتز عمومی و آسان نانوبلورهای سولفید فلز نیمه‌رسانا . مجله انجمن شیمی آمریکا، ۲۰۰۳ ، ۱۲۵ ، ۱۱۱۰۰ – ۱۱۱۰۵  DOI: 10.1021/ja0357902مشاهدهگوگل اسکالر
  31. ۳۱بروستر، دی. ای .؛ بیان، وای .؛ نولز، کی. ای. سنتز مستقیم سولوترمال نانوبلورهای کلوئیدی NiO فاز خالص . شیمی مواد. 2020 ، 32 ، 2004 – 2013 ،  DOI: 10.1021/acs.chemmater.9b05045مشاهدهگوگل اسکالر
  32. ۳۲گولر، یو .؛ سوسلوف، اس .؛ کیلدیشف، ای. وی .؛ بولتاسوا، ای .؛ شالایف، وی. ام. نانوذرات نیترید تیتانیوم پلاسمونیک کلوئیدی: خواص و کاربردها. نانوفوتونیک ۲۰۱۵ ، ۴ ، ۲۶۹-۲۷۶ ،  DOI: 10.1515/nanoph-2015-0017مشاهدهگوگل اسکالر
  33. ۳۳آنتونز، پی. دی .؛ باکلی، جی. جی .؛ بروتچی، آر. ال .نانوبلورهای نیمه‌رسانای قلع و ژرمانیوم مونوکالکوژنید IV-VI برای استفاده در سلول‌های خورشیدی . نانومقیاس ۲۰۱۱ ، ۳ ، ۲۳۹۹-۲۴۱۱ ،  DOI: 10.1039/c1nr10084jمشاهدهگوگل اسکالر
  34. ۳۴کوبایاشی، آ .؛ سوزوکی، ی .؛ اوبا، ت .؛ نورو، س .؛ چانگ، اچ.-سی .؛ کاتو، م. پلیمرهای کئوردیناسیونی متخلخل از نوع نمک سنگی مبتنی بر Ln-Co: کنترل پاسخ بخار با تغییر یون لانتانید . Inorg. Chem. 2011 , 50 , 2061 – 2063 ,  DOI: 10.1021/ic102361dمشاهدهگوگل اسکالر
  35. ۳۵لئونارد، بی. ام ؛ شاک، آر. ای. تشکیل چند مرحله‌ای AuCuSn2 با واسطه محلول : بینش‌های مکانیکی برای طراحی هدایت‌شده مواد حالت جامد بین‌فلزی و نانوبلورهای چندفلزی پیچیده . مجله انجمن شیمی آمریکا، ۲۰۰۶ ، ۱۲۸ ، ۱۱۴۷۵ – ۱۱۴۸۲  DOI: 10.1021/ja062475hمشاهدهگوگل اسکالر
  36. ۳۶اشنایدر، جی .؛ ماتسوئوکا، ام .؛ تاکوچی، ام .؛ ژانگ، جی .؛ هوریوچی، وای .؛ آنپو، ام .؛ بانمن، دی. دبلیو. درک فوتوکاتالیز TiO2: مکانیسم‌ها و مواد . شیمی . ویرایش. ۲۰۱۴ ، ۱۱۴ ، ۹۹۱۹ – ۹۹۸۶ ،  DOI: 10.1021/cr5001892مشاهدهگوگل اسکالر
  37. ۳۷شی، کیو .؛ ژو، سی .؛ دو، دی .؛ لین، وای. الکتروکاتالیست‌های قوی مبتنی بر فلزات نجیب برای واکنش آزادسازی اکسیژن . Chem. Soc. Rev. 2019 , 48 , 3181 – 3192  DOI: 10.1039/C8CS00671Gمشاهدهگوگل اسکالر
  38. ۳۸تاوارس، س .؛ یانگ، ک .؛ مایرز، م. ا. آلیاژهای هویسلر: گذشته، خواص، آلیاژهای جدید و چشم‌اندازها . مجله Prog. Mater. Sci. 2023 ، 132 ، 101017 ،  DOI: 10.1016/j.pmatsci.2022.101017مشاهدهبه‌روزرسانی‌هاگوگل اسکالر
  39. ۳۹ترووارلی، آ .؛ لورکا، جی. کاتالیزورهای سریا در مقیاس نانو: چگونه اشکال کریستالی، کاتالیز را شکل می‌دهند؟ . ACS Catal. 2017 ، 7 ، 4716 – 4735 ،  DOI: 10.1021/acscatal.7b01246مشاهدهگوگل اسکالر
  40. ۴۰کوماری، ن .؛ سرین، س .؛ ورما، م .؛ شارما، س .؛ شارما، آ .؛ سوهال، اچ. اس .؛ مهتا، اس. کی .؛ پارک، ج .؛ موترجا، وی. نانومواد مبتنی بر زیرکونیا: پیشرفت‌های اخیر در سنتز و کاربردها . نانومقیاس پیشرفته. 2022 ، 4 ، 4210 – 4236 ،  DOI: 10.1039/D2NA00367Hمشاهدهگوگل اسکالر
  41. ۴۱یی، ایکس .؛ کالینز، جی.ای .؛ کانگ، وای .؛ چن، جی .؛ چن، دی.تی.ان .؛ یود، ای.جی .؛ موری، سی.بی. سنتز کنترل‌شده مورفولوژیکی نانوفسفرهای کلوئیدی با تبدیل بالا و خودآرایی هدایت‌شده توسط شکل آنها . مجموعه مقالات ملی آکادمی علوم آمریکا ۲۰۱۰ ، ۱۰۷ ، ۲۲۴۳۰ – ۲۲۴۳۵ ،  DOI: 10.1073/pnas.1008958107مشاهدهگوگل اسکالر
  42. ۴۲باترفیلد، ای. جی ؛ آلامدا، ال. تی ؛ شاک، آر. ای. ظهور و کنترل تشکیل نقص انباشتگی در طول واکنش‌های تبادل کاتیونی نانوذرات . مجله انجمن شیمی آمریکا، ۲۰۲۱ ، ۱۴۳ ، ۱۷۷۹ – ۱۷۸۳  DOI: 10.1021/jacs.0c13072مشاهدهگوگل اسکالر
  43. ۴۳فنتون، جی. ال ؛ استیمل، بی. سی .؛ شاک، آر. ای. سنتزگزینش‌پذیر ساختار ورتزیت و ترکیب روی ZnS، CdS و CuInS2 با استفاده از واکنش‌های تبادل کاتیونی نانوذرات . Inorg. Chem. 2019 ، 58 ، 672-678 ،  DOI: 10.1021/acs.inorgchem.8b02880مشاهدهگوگل اسکالر
  44. ۴۴روگاچ، آ. نقاط کوانتومی نانوبلوری نیمه‌رسانا: سنتز، مونتاژ، طیف‌سنجی و کاربردها ؛ اشپرینگر ، ۲۰۰۸ .مشاهدهگوگل اسکالر
  45. ۴۵ترینداد، تی .؛ اُبراین، پی .؛ پیکت، ان.ال. نیمه‌رساناهای نانوبلوری: سنتز، خواص و دیدگاه‌ها . شیمی مواد. ۲۰۰۱ ، ۱۳ ، ۳۸۴۳ – ۳۸۵۸ ،  DOI: 10.1021/cm000843pمشاهدهگوگل اسکالر
  46. ۴۶السید، ام.ای.، کوچک: خواص وابسته به شکل، اندازه و ترکیب برخی از نانوبلورهای نیمه‌هادی کلوئیدی . Acc. Chem. Res. 2004 ، 37 ، 326-333 ،  DOI: 10.1021/ar020204fمشاهدهگوگل اسکالر
  47. ۴۷اسمیت، ای. ام ؛ نی، اس. نانوبلورهای نیمه‌هادی: ساختار، خواص و مهندسی شکاف باند . Acc. Chem. Res . 2010 ، 43 ، 190-200 ،  DOI: 10.1021/ar9001069مشاهدهگوگل اسکالر
  48. ۴۸کافلان، سی .؛ ایبانیز، ام .؛ دوبروژان، او .؛ سینگ، ای .؛ کابوت، ای .؛ رایان، کی. ام. نانوبلورهای کالکوژنید مس مرکب . Chem. Rev. 2017 ، 117 ، 5865 – 6109 ،  DOI: 10.1021/acs.chemrev.6b00376مشاهدهگوگل اسکالر
  49. ۴۹لی، وای .؛ ژانگ، تی .؛ لین، وای.-سی .؛ گرانزیر-ناکاجیما، تی .؛ بپته، جی .؛ کوالچیک، دی.ای .؛ لین، زد .؛ ژو، دی.؛ شرانگهامر ، تی.اف .؛ دوددا، ای .؛ سباستین، ای .؛ چن، وای .؛ لیو، وای .؛ پورتویس، جی .؛ کمپا، تی.جی .؛ شولر، بی .؛ ادموندز، ام.تی .؛ کوئک، اس.وای .؛ وورستباور، یو .؛ وو، اس.ام .؛ گلاوین، ان.آر .؛ داس ، اس.پی .؛ ردوینگ، جی.ام .؛رابینسون ، جی.ای .؛ ترونز، ام. گرافن و فراتر از آن: پیشرفت‌های اخیر در سنتز، خواص و دستگاه‌های مواد دوبعدی . ACS Nanosci. آگوست ۲۰۲۲ ، ۲ ، ۴۵۰ – ۴۸۵ ،  DOI: 10.1021/acsnanoscienceau.2c00017مشاهدهگوگل اسکالر
  50. ۵۰سان، ی . ترونز، ام . شاک، آر.ای. نانوساختارهای کلوئیدی دی‌کالکوژنیدهای فلزات انتقالی . Acc. شیمی. Res. 2021 ، 54 ، 1517 – 1527 ،  DOI: 10.1021/acs.accounts.1c00006مشاهدهگوگل اسکالر
  51. ۵۱داس، س .؛ رابینسون، ج.ا .؛ دوبی، م .؛ ترونز، ه .؛ ترونز، م. فراتر از گرافن: پیشرفت در مواد دوبعدی جدید و جامدات وان در والس . سالنامه پژوهش‌های مواد. ۲۰۱۵ ، ۴۵ ، ۱ – ۲۷ ،  DOI: 10.1146/annurev-matsci-070214-021034مشاهدهگوگل اسکالر
  52. ۵۲باتلر ، S. Z. هالن، اس.ام. ; کائو، ال . کوی، ی . گوپتا، ج.ا. ; گوتیرز، اچ. آر . هاینز، تی.ف. ; هانگ، اس.اس. هوانگ، جی . اسماخ، ع.ف. جانستون هالپرین، ای . کونو، م . Plashnitsa، VV ; رابینسون، R.D. روف، آر. اس. ; صلاح الدین، س . شان، جی . شی، ال . اسپنسر، ام.جی. ; ترونز، ام . ویندل، دبلیو . گلدبرگر، جی ای. پیشرفت، چالش ها و فرصت ها در مواد دو بعدی فراتر از گرافن . ACS Nano 2013 ، 7 ، 2898 – 2926 ،  DOI: 10.1021/nn400280cمشاهدهگوگل اسکالر
  53. ۵۳Schaak , RE ; کلیمچوک، تی . Foo, ML ; دیاگرام فاز ابررسانایی Cava، RJ Na x CoO2 · 1.3H2O . طبیعت 2003 ، 424 ، 527-529 ،  DOI: 10.1038/nature01877مشاهدهگوگل اسکالر
  54. ۵۴لی، م .؛ ویسیو، ل .؛ لی، ل .؛ وانگ، ی .؛ فو، ام. ال .؛ واتائوچی، س .؛ پاسکال، آر. ای. جونیور ؛ کاوا، آر. جی .؛ اونگ، ان. پی. افزایش زیاد توان حرارتی در NaxCoO2 در آلایش بالای سدیم . نات . ماتر. ۲۰۰۶ ، ۵ ، ۵۳۷ – ۵۴۰ ،  DOI: 10.1038/nmat1669مشاهدهگوگل اسکالر
  55. ۵۵رای، ای. کی ؛ آنه، ال. تی ؛ گیم، جی .؛ متیو، وی .؛ کیم، جی. خواص الکتروشیمیایی کاتد NaxCoO2 ( x ~0.71) برای باتری‌های سدیم-یون قابل شارژ . Ceram . Int. 2014 , 40 , 2411 – 2417 ,  DOI: 10.1016/j.ceramint.2013.08.013مشاهدهگوگل اسکالر
  56. ۵۶بوکس، اس. کی ؛ فلوریال، جی.-پی .؛ کانر، آر. بی. مواد نانوساختار برای کاربردهای ترموالکتریک . شیمی. ارتباطات. ۲۰۱۰ ، ۴۶ ، ۸۳۱۱ – ۸۳۲۴ ،  DOI: 10.1039/c0cc02627aمشاهدهگوگل اسکالر
  57. ۵۷لیو، پی .؛ ویلیامز، جی. آر .؛ چا، جی. جی. نانومواد توپولوژیکی . مجله ملی مواد. 2019 ، 4 ، 479-496 ،  DOI: 10.1038/s41578-019-0113-4مشاهدهگوگل اسکالر
  58. ۵۸ما، ف .؛ ژو، م .؛ جیائو، ی .؛ گائو، گ .؛ گو، ی .؛ بیلیچ، آ .؛ چن، ز .؛ دو، آ. یدید بیسموت تک لایه: کاوش محاسباتی خواص ساختاری، الکتریکی، مکانیکی و نوری . مجله علمی پژوهشی، 2015 ، 5 ، 17558 ،  DOI: 10.1038/srep17558مشاهدهگوگل اسکالر
  59. ۵۹شیا، جی .؛ یان، جی .؛دی‌کالکوژنیدهای فلزات واسطه ZX : تنظیم خواص ساختاری، نوری و الکترونیکی از طریق ضخامت و انباشتگی . FlatChem . 2017 ، 4 ، 1-19 ،  DOI: 10.1016/j.flatc.2017.06.007مشاهدهگوگل اسکالر
  60. ۶۰سوکولیکووا، ام. اس ؛ماتوی ، سی. سنتز مستقیم فازهای شبه‌پایدار دی‌کالکوژنیدهای فلزات واسطه دوبعدی . Chem. Soc. Rev. 2020 , 49 , 3952–3980 ,  DOI: 10.1039/D0CS00143Kمشاهدهگوگل اسکالر
  61. ۶۱آلن، ام‌جی ؛ تونگ، وی‌سی ؛ کانر، آر‌بی، کربن لانه‌زنبوری: مروری بر گرافن . شیمی. ویرایش ۲۰۱۰ ، ۱۱۰ ، ۱۳۲-۱۴۵ ،  DOI: 10.1021/cr900070dمشاهدهگوگل اسکالر
  62. ۶۲بیانکو، ای .؛ باتلر، اس .؛ جیانگ، اس .؛ رسترپو، او.دی .؛ ویندل، دبلیو .؛ گلدبرگر، جی.ای. پایداری و لایه‌برداری ژرمانان: یک آنالوگ گرافان ژرمانیوم . ACS Nano 2013 ، 7 ، 4414 – 4421 ،  DOI: 10.1021/nn4009406مشاهدهگوگل اسکالر
  63. ۶۳لیو، اچ .؛نیل ، ای‌تی ؛ ژو، زی .؛ لو، زی .؛ شو، ایکس .؛ تومانک، دی .؛یه ، پی.دی. فسفرین: یک نیمه‌رسانای دوبعدی کشف‌نشده با تحرک‌پذیری بالای حفره . ACS Nano 2014 ، 8 ، 4033-4041 ،  DOI: 10.1021/nn501226zمشاهدهگوگل اسکالر
  64. ۶۴مانیکس، ای‌جی ؛ ژو، ایکس-اف ؛ کیرالی، بی ؛ وود، جی‌دی ؛ آلدوسین، دی ؛ مایرز، بی‌دی ؛ لیو، ایکس ؛ فیشر، بی‌ال ؛ سانتیاگو، یو .؛ گست، جی‌آر ؛ یاکامان، ام‌جی ؛ پونس، ای.آر ؛ اوگانوف ، ای.آر ؛ هرسام، ام.سی ؛ گیزینگر، ان.پی. سنتز بروفن‌ها: پلی‌مورف‌های دوبعدی و ناهمسانگردبور. ساینس ۲۰۱۵ ، ۳۵۰ ، ۱۵۱۳-۱۵۱۶  DOI: 10.1126/science.aad1080مشاهدهگوگل اسکالر
  65. ۶۵آناسوری، ب .؛ لوکاتسکایا، م. ر .؛ گوگوتسی، ی. کاربیدها و نیتریدهای فلزی دوبعدی (MXenes) برای ذخیره انرژی . Nat. Rev. Mater. 2017 ، 2 ، 1 – 17 ،  DOI: 10.1038/natrevmats.2016.98مشاهدهگوگل اسکالر
  66. ۶۶آلامدا، ال. تی ؛ مرادیفر، پی .؛ متزگر، زد. پی ؛ عالم، ان .؛ شاک، آر. ای. جدایش توپوشیمیایی آلومینیوم از MoAlB: مسیر اچینگ مرحله‌ای، ساختارهای رشد لایه‌ای و MBene دوبعدی . مجله انجمن شیمی آمریکا، ۲۰۱۸ ، ۱۴۰ ، ۸۸۳۳ – ۸۸۴۰  DOI: 10.1021/jacs.8b04705مشاهدهگوگل اسکالر
  67. ۶۷ژو، جی.؛ پالیسایتیس ، جی .؛ حلیم، جی .؛ دالکویست، ام .؛ تائو، کیو .؛ پرسون، آی .؛ هولتمن، ال .؛ پرسون، پی. او.؛ روزن ، جی. بوریدن: مولیبدن دوبعدی 4/3 B 2-x بابه‌دست‌آمده از طریق لایه‌برداری شیمیایی . ساینس 2021 ، 373 ، 801-805 ،  DOI: 10.1126/science.abf6239مشاهدهگوگل اسکالر
  68. ۶۸آلامدا، ال. تی ؛ باوملر، کی. جی ؛ کاتزبائر، آر. آر ؛ شاک، آر. ای. شیمی نرم مواد سخت: مسیرهای دمای پایین به بوریدهای فلزی لایه‌ای حجیم و نانوساختار . Acc. Chem. Res. 2023 ، 56 ، 3515 – 3524 ،  DOI: 10.1021/acs.accounts.3c00579مشاهدهگوگل اسکالر
  69. ۶۹شاک، آر.ای ؛ مالوک، تی.ای. پروسکایت‌های طراحی‌شده: جعبه‌ابزاری برای واکنش‌های حالت جامد . شیمی مواد. ۲۰۰۲ ، ۱۴ ، ۱۴۵۵ – ۱۴۷۱ ،  DOI: 10.1021/cm010689mمشاهدهگوگل اسکالر
  70. ۷۰شیائو، ایکس .؛ وانگ، اچ .؛ اوربانکوفسکی، پی .؛ گوگوتسی، وای. سنتز توپوشیمیایی مواد دوبعدی . Chem. Soc. Rev. 2018 , 47 , 8744 – 8765  DOI: 10.1039/C8CS00649Kمشاهدهگوگل اسکالر
  71. ۷۱آپولوری، ر .؛ سن گوپتا، آ .؛ روزاس، آ.اس ؛ مالوک، تی.ای. شیمی نرم اکسیدهای فلزی لایه‌ای قابل تبادل یونی . ChemSoc . Rev. 2018 , 47 , 2401–2430  DOI: 10.1039/C7CS00290Dمشاهدهگوگل اسکالر
  72. ۷۲لیم، KRG شیخیرف، م . وایات، BC ; آناسوری، بی . گوگوتسی، ی . سه، ZW مبانی سنتز MXene . نات مصنوعی. 2022 ، 1 ، 601 – 614 ،  DOI: 10.1038/s44160-022-00104-6مشاهدهگوگل اسکالر
  73. ۷۳آلامدا، ال. تی ؛ لرد، آر . دبلیو؛ بار ، جی . ای ؛ مرادیفر ، پی .؛، زد. پی.؛ استیمل، بی. سی .؛، سی . اف .؛ آلم، ان .؛ سینوت، اس. بی.؛ شاک، آر. ای. مسیر توپوشیمیایی چند مرحله‌ای به سمت مولیبدن متاستازپذیر و نانوساختارهای دوبعدی ناهمگن مرتبط . مجله انجمن شیمی آمریکا، ۲۰۱۹ ، ۱۴۱ ، ۱۰۸۵۲ – ۱۰۸۶۱  DOI: 10.1021/jacs.9b04726مشاهدهگوگل اسکالر
  74. ۷۴باوملر، کی.جی ؛ آدامز، او.اس ؛ شاک، آر.ای. تبدیل توپوشیمیایی یک مرحله‌ای MoAlB به Mo2AlB2 نیمه پایدار با استفاده از واکنش نمک کلرید فلزی . شیمی عمومی. 2023 ، 59 ، 4814-4817 ،  DOI: 10.1039/D3CC00138Eمشاهدهگوگل اسکالر
  75. ۷۵اندرسن، اچ‌ال ؛ سائورا-موزکیز، ام .؛ گرانادوس-میرالس، سی .؛ کانوت، ای .؛ لاک، ان .؛ کریستنسن، ام. رابطه ساختار-ویژگی بلوری و مغناطیسی در نانوذرات فریت اسپینل . نانومقیاس ۲۰۱۸ ، ۱۰ ، ۱۴۹۰۲ – ۱۴۹۱۴ ،  DOI: 10.1039/C8NR01534Aمشاهدهگوگل اسکالر
  76. ۷۶ژائو، کیو .؛ یان، زی .؛ چن، سی .؛ چن، جی. اسپینل‌ها: آماده‌سازی کنترل‌شده، کاربرد واکنش کاهش/تکامل اکسیژن، و فراتر از آن . شیمی. بازنگری. ۲۰۱۷ ، ۱۱۷ ، ۱۰۱۲۱ – ۱۰۲۱۱ ،  DOI: 10.1021/acs.chemrev.7b00051مشاهدهگوگل اسکالر
  77. ۷۷لی، سی .؛ هان، ایکس .؛ چنگ، اف .؛ هو، وای .؛ چن، سی .؛ چن، جی. سنتز قابل کنترل فاز و ترکیب نانوذرات اسپینل کبالت منگنز به سمت الکتروکاتالیز اکسیژن کارآمد . Nat. Commun. 2015 ، 6 ، 7345 ،  DOI: 10.1038/ncomms8345مشاهدهگوگل اسکالر
  78. ۷۸دیوداتی، س .؛ والتون، آر.آی .؛ ماسکوتو، س .؛ گراس، س. رویکردهای سنتزی شیمی مرطوب در دمای پایین به سمت فریت‌ها . مجله شیمی آلی، 2020 ، 7 ، 3282 – 3314 ،  DOI: 10.1039/D0QI00294Aمشاهدهگوگل اسکالر
  79. ۷۹لی، اچ .؛ یانگ، اس .؛ هوی، دی .؛ هونگ، آر. پیشرفت در نانومواد مغناطیسی Fe3O4 در تصویربرداری تشدید مغناطیسی . نانوتکنولوژی. ویرایش. 2020 ، 9 ، 1265 – 1283 ،  DOI: 10.1515/ntrev-2020-0095مشاهدهگوگل اسکالر
  80. ۸۰ژو، اچ .؛ مایورگا-مارتینز، سی سی ؛ پانه، اس .؛ ژانگ، ال .؛ پومرا، ام. میکرو و نانوربات‌های با محرک مغناطیسی . شیمی. ویرایش ۲۰۲۱ ، ۱۲۱ ، ۴۹۹۹ – ۵۰۴۱ ،  DOI: 10.1021/acs.chemrev.0c01234مشاهدهگوگل اسکالر
  81. ۸۱رولدان، آ .؛ هالینگزورث، ن .؛ رافی، آ .؛ اسلام، اچ.- یو .؛ گودال، جی.بی.ام .؛ کاتلو، سی.آر.ای .؛ دار، جی.ای .؛ براس، دبلیو .؛ سانکار، جی .؛ هولت، کی.بی .؛ هوگارث، جی .؛ دی لیو، ان.اچ. تبدیل CO2 با الهام از طبیعت توسط کاتالیزورهای سولفید آهن تحت شرایط پایدار . Chem. Commun. 2015 ، 51 ، 7501 – 7504 ،  DOI: 10.1039/C5CC02078Fمشاهدهگوگل اسکالر
  82. ۸۲چوی، جی.-اچ .؛ وانگ، اچ .؛ اوه، اس.جی .؛ پایک، تی .؛ سونگ، پی .؛ سونگ، جی .؛ یه، ایکس .؛ژائو ، تی .؛ دیرول، بی.تی .؛ موری، سی.بی .؛ کاگان، سی.آر. بهره‌برداری از کتابخانه نانوبلور کلوئیدی برای ساخت دستگاه‌های الکترونیکی . ساینس ۲۰۱۶ ، ۳۵۲ ، ۲۰۵-۲۰۸ ،  DOI: 10.1126/science.aad0371مشاهدهگوگل اسکالر
  83. ۸۳تامیرات، ای‌جی ؛ ریک، جی .؛ دوباله، ای.ای ؛ سو، دبلیو.-ان .؛ هوانگ، بی.-جی. استفاده از هماتیت برای تجزیه فوتوالکتروشیمیایی آب: مروری بر پیشرفت‌ها و چالش‌های فعلی .افق نانومقیاس. ۲۰۱۶ ، ۱ ، ۲۴۳-۲۶۷ ،  DOI: 10.1039/C5NH00098Jمشاهدهگوگل اسکالر
  84. ۸۴رابینسون، پ .؛ هریسون ، آر.جی ؛ مک‌انرو، اس.ای ؛ هارگریوز، آر.بی. مغناطیس لایه‌ای در سری هماتیت-ایلمنیت به عنوان توضیحی برای مغناطش پسماند قوی . نیچر ۲۰۰۲ ، ۴۱۸ ، ۵۱۷-۵۲۰ ،  DOI: 10.1038/nature00942مشاهدهگوگل اسکالر
  85. ۸۵گوئو، س .؛ هوانگ، ر .؛ یوان، ج .؛ چن، ر .؛ چن، ف. حذف کارآمد آلاینده‌های آروماتیک از طریق اکسیداسیون کاتالیزوری پراکسید مرطوب بر روی نانوکامپوزیت‌های مصنوعی ناهمسانگرد ایلمنیت/کربن . npj Clean Water 2023 ، 6 ، 1-12 ،  DOI: 10.1038/s41545-023-00287-1مشاهدهگوگل اسکالر
  86. ۸۶بهالا، ای.اس ؛ گوئو، آر .؛ روی، آر. ساختار پروسکایت – مروری بر نقش آن در علم و فناوری سرامیک .Mater . Res. Innov. 2000 ، 4 ، 3-26 ،  DOI: 10.1007/s100190000062مشاهدهگوگل اسکالر
  87. ۸۷پنیا، ام.ای ؛ فیرو، جی.ال.جی. ساختارهای شیمیایی و عملکرد اکسیدهای پروسکایت . شیمی. ویرایش ۲۰۰۱ ، ۱۰۱ ، ۱۹۸۱ – ۲۰۱۸ ،  DOI: 10.1021/cr980129fمشاهدهگوگل اسکالر
  88. ۸۸فو، وای .؛ ژو، اچ .؛ چن، جی .؛ هاتزینگر، ام.پی .؛ ژو، ایکس.-وای .؛جین ، اس. نانوساختارهای پروسکایت هالید فلزی برای کاربردهای اپتوالکترونیک و مطالعه خواص فیزیکی . Nat. Rev. Mater. 2019 , 4 , 169–188 ,  DOI: 10.1038/s41578-019-0080-9مشاهدهگوگل اسکالر
  89. ۸۹استومپوس، سی سی ؛ کاناتزیدیس، ام جی، پروسکایت‌های هالیدی: نیمه‌رساناهای با عملکرد بالای فقیرانه . مجله Adv. Mater. 2016 ، 28 ، 5778 – 5793 ،  DOI: 10.1002/adma.201600265مشاهدهگوگل اسکالر
  90. ۹۰سوپیها، کی‌وی ؛ کامپاروتو، سی .؛ مارکز، جی‌ای ؛ اسکراگ، جی‌جی‌اس. کالکوژنید پروسکایت‌ها: چشم‌اندازهای وسوسه‌انگیز، مواد چالش‌برانگیز . مجله ادونس اوپت. ماتر. ۲۰۲۲ ، ۱۰ ، ۲۱۰۱۷۰۴ ،  DOI: 10.1002/adom.202101704مشاهدهگوگل اسکالر
  91. ۹۱کوبایاشی، ی.؛ تسوجیموتو، ی .؛ کاگیاما، ه. مهندسی خواص در پروسکایت‌ها از طریق اصلاح شیمی آنیون . سالنامه پژوهشی مواد. 2018 ، 48 ، 303-326 ،  DOI: 10.1146/annurev-matsci-070317-124415مشاهدهگوگل اسکالر
  92. ۹۲شاک، آر.ای ؛ آودیف، ام .؛ لی، دبلیو.-ال .؛ لاوز، جی .؛ زندبرگن، اچ.دبلیو ؛ یورگنسن، جی.دی ؛ اونگ، ان.پی ؛ رامیرز، ای.پی .؛ کاوا، آر.جی. تشکیل پروسکایت‌های بورید و کاربید فلزات واسطه مرتبط با ابررسانایی MgCNi 3. مجله شیمی حالت جامد . ۲۰۰۴ ، ۱۷۷ ، ۱۲۴۴ – ۱۲۵۱ ،  DOI: 10.1016/j.jssc.2003.10.032مشاهدهگوگل اسکالر
  93. ۹۳لی ، دبلیو .؛ وانگ، ز .؛ دشلر، اف .؛ گائو، اس .؛ فرند، آر. اچ ؛ چیتام، ای. کی . پروسکایت‌های آلی-معدنی هیبریدی با تنوع شیمیایی و چندمنظوره .مجله ملی مواد. 2017 ، 2 ، 1-18 ،  DOI: 10.1038/natrevmats.2016.99مشاهدهگوگل اسکالر
  94. ۹۴شمسی، ج .؛ اوربان، آ. اس .؛ عمران، م .؛ دِ تریزیو، ل .؛ مانا، ل. نانوبلورهای پروسکایت هالید فلزی: سنتز، اصلاحات پس از سنتز و خواص نوری آنها . شیمی. ویرایش. ۲۰۱۹ ، ۱۱۹ ، ۳۲۹۶ – ۳۳۴۸  DOI: 10.1021/acs.chemrev.8b00644مشاهدهگوگل اسکالر
  95. ۹۵کوی، جی اچ ؛ لاوسون، ای سی ؛ بیلینگ، اس جی ال ؛ چئونگ، اس دبلیو. ساختارهای فازهای فروالکتریک تیتانات باریم . مجله شیمی فیزیک . ۱۹۹۳ ، ۹۷ ، ۲۳۶۸-۲۳۷۷ ،  DOI: 10.1021/j100112a043مشاهدهگوگل اسکالر
  96. ۹۶کاوا، آر.جی ؛ باتلاگ، بی .؛ ون دوور، آر.بی ؛ مورفی، دی.دبلیو ؛ سانشاین، اس .؛ سیگریست، تی .؛ رمیکا، جی.پی ؛ ریتمن، ای.ای ؛ زاهوراک، اس .؛ اسپینوزا، جی.پی. ابررسانایی توده‌ای در دمای ۹۱ کلوین در پروسکایت تک‌فاز فاقد اکسیژن Ba2YCu3O9 – δ Phys . Rev. Lett. 1987 , 58 , 1676 – 1679 ,  DOI: 10.1103/PhysRevLett.58.1676مشاهدهگوگل اسکالر
  97. ۹۷آکرمن، کیو.ای ؛ مانا، ال. چه چیزی یک پروسکایت هالیدی را تعریف می‌کند؟. ACS Energy Lett. 2020 ، 5 ، 604 – 610 ،  DOI: 10.1021/acsenergylett.0c00039مشاهدهگوگل اسکالر
  98. ۹۸برترنیتز، جی .؛ شور، اس. چه چیزی پروسکایت را تعریف می‌کند؟ . مجله انرژی پیشرفته. 2018 ، 8 ، 180266 ،  DOI: 10.1002/aenm.201802366مشاهدهگوگل اسکالر
  99. ۹۹فوپ، س .؛ مک‌کامبی، کِی.‌اس ؛ وایلدمن، ای.جی ؛ اسککل، جی.ام.‌اس ؛ مک‌لافلین، ای.سی. مشتقات شش‌ضلعی پروسکایت: مسیری جدید در طراحی مواد رسانای یون اکسید . Chem. Commun. 2019 ، 55 ، 2127 – 2137 ،  DOI: 10.1039/C8CC09534Eمشاهدهگوگل اسکالر
  100. ۱۰۰رودریگز-کارواخال، جی .؛ هنیون، ام .؛ موسی، اف .؛ مودن، ای . اچ.؛ پینسارد، ال .؛ روکولوسکی، ای . مطالعه پراش نوترونی گذار یان-تلر در LaMnO3 استوکیومتری . Phys . Rev. B 1998 , 57 , R3189 – R3192 ,  DOI: 10.1103/PhysRevB.57.R3189مشاهدهگوگل اسکالر
  101. ۱۰۱سانچز، دی . آلونسو، جی . گارسیا هرناندز، م . مارتینز-لوپ، ام جی . مارتینز، جی ال . Mellergård، A. منشأ پراکندگی مغناطیسی نوترون در آنتی سایت اختلال Sr 2 FeMoO 6 پروسکایت دوگانه . فیزیک Rev. B 2002 , 65 , 104426 ,  DOI: 10.1103/PhysRevB.65.104426مشاهدهگوگل اسکالر
  102. ۱۰۲یانگ، م .؛ گلد-سان، ج .؛ راجرز، ج.ا .؛ جورج، آ.ب .؛ استرانگ، آ .؛ اتفیلد، ج.پ. ترتیب آنیون در اکسی‌نیتریدهای پروسکایت . نات. شیمی . ۲۰۱۱ ، ۳ ، ۴۷-۵۲ ،  DOI: 10.1038/nchem.908مشاهدهگوگل اسکالر
  103. ۱۰۳ایوانز، اچ‌ای ؛ وو، وای .؛ سشادری، آر .؛ چیتام، ای‌کی .ساختارهای نوع ReO3 مرتبط با پروسکایت . مجله ملی مواد. 2020 ، 5 ، 196-213 ،  DOI: 10.1038/s41578-019-0160-xمشاهدهگوگل اسکالر
  104. ۱۰۴یائو، وای .؛ سانگ، دی .؛ زو، ال .؛ وانگ، کیو .؛ لیو، سی. مروری بر خواص و کاربردهای دستگاه‌های نوری و الکترونیکی مبتنی بر نانوساختار WO3 . نانومواد ۲۰۲۱ ، ۱۱ ، ۲۱۳۶ ،  DOI: 10.3390/nano11082136مشاهدهگوگل اسکالر
  105. ۱۰۵نواک، تی‌جی ؛ کیم، جی .؛ دِساریو، پی.ای ؛ جئون، اس. سنتز و کاربردهای نانوصفحات WO3 : اهمیت فاز، استوکیومتری و نسبت ابعاد . نانومقیاس پیشرفته. 2021 ، 3 ، 5166 – 5182 ،  DOI: 10.1039/D1NA00384Dمشاهدهگوگل اسکالر
  106. ۱۰۶استنلی، آر کی ؛ موریس، آر سی ؛ مولتون، دبلیو جی . خواص رسانایی برنز تنگستن شش ضلعی، Rb x WO3 . فیزیک. ویرایش B ، ۱۹۷۹ ، ۲۰ ، ۱۹۰۳-۱۹۱۴ ،  DOI: 10.1103/PhysRevB.20.1903مشاهدهگوگل اسکالر
  107. ۱۰۷وو، اچ .؛ چن، دبلیو. نانومکعب‌های نیترید مس: سنتز کنترل‌شده با اندازه و کاربرد به عنوان کاتالیزور کاتدی در پیل‌های سوختی قلیایی . مجله انجمن شیمی آمریکا ، ۲۰۱۱ ، ۱۳۳ ، ۱۵۲۳۶-۱۵۲۳۹  DOI: 10.1021/ja204748uمشاهدهگوگل اسکالر
  108. ۱۰۸Vaughn II، DD ; آرائوجو، جی . مدوری، پ . خیابان ها، JF ; هیکنر، MA Schaak، RE محلول سنتز نانوبلورهای Cu 3 PdN به عنوان الکتروکاتالیست های نیترید فلز سه تایی برای واکنش کاهش اکسیژن . شیمی. ماتر 2014 ، 26 ، 6226-6232 ،  DOI: 10.1021/cm5029723مشاهدهگوگل اسکالر
  109. ۱۰۹لرد، آر دبلیو ؛ هولدر، سی اف ؛ فنتون، جی ال ؛ شاک، آر ای ، رشد نیتریدهای فلزی روی نانوذرات فلزات نجیب برای تشکیل ناهمگونی‌های پیچیده در مقیاس نانو . شیمی مواد. 2019 ، 31 ، 4605 – 4613 ،  DOI: 10.1021/acs.chemmater.9b01638مشاهدهگوگل اسکالر
  110. ۱۱۰نیوا، آر. نیتریدهای پروسکایت سه‌تایی غنی از فلز . مجلهشیمی اروپا ، 2019 ، 3647-3660  DOI: 10.1002/ejic.201900756مشاهدهگوگل اسکالر
  111. ۱۱۱بله، A. ؛ فوجی‌هیسا، H. ؛ گوتو، Y. ؛ ایشیدا، S. ؛ نینومیا، H. ؛ یوشیدا، Y. ؛ ایساکی، H. ؛ هیروسه، HT ؛ تراشیما، T. ؛ کاواشیما، K. گذارهای فاز ساختاری و ابررسانایی القا شده در فسفید ضد پروسکایت CaPd3P . Inorg . Chem. 2020 ، 59 ، 12397–12403 ،  DOI: 10.1021/acs.inorgchem.0c01482مشاهدهگوگل اسکالر
  112. ۱۱۲نوس، جی . موله، سی . هایما، ک . عبدالعظیمی، و . تاکاگی، H. سازه های کج در پروسکایت های معکوس، M3 TtO (M = Ca، Sr، Ba، Eu؛ Tt = Si، Ge، Sn، Pb) . اکتا کریست. B 2015 ، 71 ، 300 – 312 ،  DOI: 10.1107/S2052520615006150مشاهدهگوگل اسکالر
  113. ۱۱۳Stadelmaier, HH Metal-Rich Metal-Metalloid Phases . در «پیشرفت‌ها در شیمی ساختاری فازهای آلیاژی: بر اساس سمپوزیومی که توسط کمیته فازهای آلیاژی بخش موسسه فلزات، انجمن متالورژی، موسسه آمریکایی مهندسان معدن، متالورژی و نفت، کلیولند، اوهایو، اکتبر ۱۹۶۷ حمایت مالی شد ؛ گیسن، بریتیش کلمبیا ، ویرایش؛ اسپرینگر، ایالات متحده :بوستون ، ماساچوست ، ۱۹۶۹ ؛ صفحات ۱۴۱-۱۸۰ .  DOI: 10.1007/978-1-4899-5564-7_6.مشاهدهگوگل اسکالر
  114. ۱۱۴سایمون، آ. سابوکسیدها و ساب نیتریدهای گروه ۱ و ۲ ─ فلزات با اندازه اتمی، حفره‌ها و تونل‌ها . مجلهشیمی هماهنگ، ۱۹۹۷ ، ۱۶۳ ، ۲۵۳-۲۷۰  DOI: 10.1016/S0010-8545(97)00013-1مشاهدهگوگل اسکالر
  115. ۱۱۵او، تی . هوانگ، Q. رامیرز، AP ; وانگ، ی . ریگان، کالیفرنیا ؛ روگادو، ن . هیوارد، MA هاس، MK ; Slusky، JS ; اینومارا، ک . زندبرگن، HW Ong، NP ; Cava، RJ ابررسانایی در پروسکایت غیر اکسیدی MgCNi 3 . طبیعت 2001 ، 411 ، 54-56 ،​​  DOI: 10.1038/35075014مشاهدهگوگل اسکالر
  116. ۱۱۶ژائو، وای .؛ دیمن، ال. ال. رسانایی فرایونی در آنتی‌پروسکایت‌های غنی از لیتیوم . مجله انجمن شیمی آمریکا، ۲۰۱۲ ، ۱۳۴ ، ۱۵۰۴۲ – ۱۵۰۴۷ .  DOI: 10.1021/ja305709zمشاهدهگوگل اسکالر
  117. ۱۱۷سونگ، اچ‌ام ؛ کیم ، دبلیو اس ؛ لی، وای‌بی ؛ هونگ، جی‌اچ ؛ لی، اچ‌جی ؛ هور، ان‌اچ. نانوذرات FePt3 با نظم شیمیایی سنتز شده توسط یک پیش‌ساز دوفلزی و گذارهای مغناطیسی آنها . مجله شیمی مواد. ۲۰۰۹ ، ۱۹ ، ۳۶۷۷-۳۶۸۱  DOI: 10.1039/b818838fمشاهدهگوگل اسکالر
  118. ۱۱۸استامنکوویچ، وی آر ؛ مان، بی اس ؛ آرنز، ام .؛ مایرهوفر، کی جی جی ؛ لوکاس، سی ای ؛ وانگ، جی .؛ راس، پی ان ؛ مارکوویچ، ان ام. روندهای الکتروکاتالیز روی سطوح آلیاژ دوفلزی پلاتین توسعه یافته و نانومقیاس .نات . ماتر. ۲۰۰۷ ، ۶ ، ۲۴۱-۲۴۷ ،  DOI: 10.1038/nmat1840مشاهدهگوگل اسکالر
  119. ۱۱۹گاسپرین، ام. دی تیتانات د لانتان . مجله کریستال. ب ۱۹۷۵ ، ۳۱ ، ۲۱۲۹ – ۲۱۳۰ ،  DOI: 10.1107/S0567740875007005مشاهدهگوگل اسکالر
  120. ۱۲۰تنز، ن .؛ مرکوریو، د .؛ ترولیارد، گ .؛ فریت، ب. ترکیبات مرتبط با پروسکایت با کمبود کاتیون (Ba،La) n Ti n– 1O3n ( n = 4، 5، و 6): پالایش ریتولد از داده‌های پراش پودر نوترون . Mater. Res. Bull. 2000 ، 35 ، 1603 – 1614 ،  DOI: 10.1016/S0025-5408(00)00363-9مشاهدهگوگل اسکالر
  121. ۱۲۱دیون، م .؛ گان، م .؛ تورنو، م. خانواده‌های جدید فازها M I M II 2 Nb 3 O 10 a Sheets “پروسکایت‌ها. . Mater. Res. Bull. 1981 , 16 , 1429 – 1435 ,  DOI: 10.1016/0025-5408(81)90063-5مشاهدهگوگل اسکالر
  122. ۱۲۲جیکوبسون، ای.جی ؛ جانسون، جی.دبلیو ؛ لواندوفسکی، جی.تی. شیمی بین لایه‌ای بین لایه‌های ضخیم اکسید فلزات واسطه: سنتز و واکنش‌های بین لایه‌ای شدن K[Ca2Nan – 3NbnO3n+ 1 ] ( 3 ≤ n ≤ 7 ) . شیمی آلی ، 1985 ، 24 ، 3727-3729 ،  DOI: 10.1021/ic00217a006مشاهدهگوگل اسکالر
  123. ۱۲۳رادلزدن ، اس.ان ؛ پاپر، پی. ترکیبات جدید از نوع K2NIF4 . مجله بلورشناسی ۱۹۵۷ ، ۱۰ ، ۵۳۸-۵۳۹ ،  DOI: 10.1107/S0365110X57001929مشاهدهگوگل اسکالر
  124. ۱۲۴رادلزدن ، اس.ان ؛پاپر ، پی. ترکیب Sr3Ti2O7 و ساختار آن . مجله بلورشناسی ۱۹۵۸ ، ۱۱ ، ۵۴-۵۵ ،  DOI: 10.1107/S0365110X58000128مشاهدهگوگل اسکالر
  125. ۱۲۵مائو، ل .؛ که، دبلیو .؛ پدسو، ل .؛ وو، ی .؛ کاتان، س .؛ ایون، ج .؛ واسیلوسکی، م. ر .؛ استومپوس، س. س .؛ کاناتزیدیس، م. گ.، پروسکایت‌های دوبعدی یدید سرب هیبرید دیون-جاکوبسون . مجله انجمن شیمی آمریکا، ۲۰۱۸ ، ۱۴۰ ، ۳۷۷۵ – ۳۷۸۳  DOI: 10.1021/jacs.8b00542مشاهدهگوگل اسکالر
  126. ۱۲۶لی، جی .؛ یو، کیو .؛ هی، وای .؛ استومپوس، سی‌سی ؛ نیو، جی .؛ تریمارچی، جی‌جی ؛ گوئو، اچ .؛ دونگ، جی .؛.؛ وانگ، ال .؛ کاناتزیدیس، ام‌جی Cs2PbI2Cl2 ، پروسکایت هالیدی مخلوط دوبعدی رادلزدن- پاپر تمام معدنی با پاسخ اپتوالکترونیکی .مجله انجمن شیمی آمریکا ، ۲۰۱۸ ، ۱۴۰ ، ۱۱۰۸۵ – ​​۱۱۰۹۰  DOI: 10.1021/jacs.8b06046مشاهدهگوگل اسکالر
  127. ۱۲۷هروچز، سی اچ ؛ لایت‌فوت ، پی. مطالعه پراش نوترون پودری با دمای متغیر از فروالکتریک Bi4Ti3O12 شیمی مواد . ۱۹۹۹ ، ۱۱ ، ۳۳۵۹-۳۳۶۴ ،  DOI: 10.1021/cm991090dمشاهدهگوگل اسکالر
  128. ۱۲۸سان، وای .؛ ژانگ، دبلیو .؛ زینگ، وای .؛ لی، اف .؛ ژائو.؛ شیا، زی .؛ وانگ، ال .؛ ما، ایکس .؛ ژو، کیو.-کی .؛ وانگ، جی. فیلم‌های ابررسانای دمای بالا FeSe روی زیرلایه‌های SrTiO3 . Sci. Rep. 2014 , 4 , 6040 ,  DOI: 10.1038/srep06040مشاهدهگوگل اسکالر
  129. ۱۲۹شاتروک، م. نوع ساختار ThCr2Si2 : «پروسکایت» ترکیبات بین‌فلزی . مجله شیمی حالت جامد . 2019 ، 272 ، 198-209 ،  DOI: 10.1016/j.jssc.2019.02.012مشاهدهگوگل اسکالر
  130. ۱۳۰رحمان، دکتر ز .؛ رحمان، دکتر ا. ابررساناهای مبتنی بر Ru از نوع ThCr2Si2 ، LaRu2M2 (M = P و As): یک بررسی Ab – Initio . مجله آلیاژهای ترکیبی. 2017 ، 695 ، 2827 – 2834 ،  DOI: 10.1016/j.jallcom.2016.11.418مشاهدهگوگل اسکالر
  131. ۱۳۱اوزاکی، دی . سوزوکی، اچ . اوگاوا، ک . ساکاموتو، آر . ایناگوما، ی . ناکاشیما، ک . تومیتا، او . کاگیاما، اچ . Abe, R. سنتز، ساختار نواری و خواص فوتوکاتالیستی اکسی کلریدهای Sillén-Aurivillius BaBi 5 Ti 3 O 14 Cl, Ba 2 Bi 5 Ti 4 O 17 Cl and Ba 3 Bi 5 Ti 5 O 20 Cl با Triple-، Quadruple-P .. Quintoyer جی. ماتر. شیمی. A 2021 , 9 , 8332 – 8340 ,  DOI: 10.1039/D0TA12550Dمشاهدهگوگل اسکالر
  132. ۱۳۲بنیستر، اف. ای. ساختاربلوری اکسی‌هالیدهای بیسموت . مجله کانی‌شناسی و مجله انجمن کانی‌شناسی ، ۱۹۳۵ ، ۲۴ ، ۴۹-۵۸ .  DOI: 10.1180/minmag.1935.024.149.01مشاهدهگوگل اسکالر
  133. ۱۳۳زاخاریاسن، دبلیو اچ ، مطالعات شیمی بلوری عناصر سری 5f. XIV. اکسی‌فلوریدها، XOF . Acta Crystallogr . 1951 ، 4 ، 231-236 ،  DOI: 10.1107/S0365110X51000787مشاهدهگوگل اسکالر
  134. ۱۳۴چنگ، اچ .؛ هوانگ، بی .؛ دای، وای. نانوساختارهای مهندسی BiOX (X = Cl، Br، I) برای کاربردهای فوتوکاتالیستی بسیارکارآمد. نانومقیاس ۲۰۱۴ ، ۶ ، ۲۰۰۹-۲۰۲۶ ،  DOI: 10.1039/c3nr05529aمشاهدهگوگل اسکالر
  135. ۱۳۵کیم، دی .؛ پارک، اس .؛ کیم، اس .؛ کانگ، اس.-جی .؛ پارک، جی.-سی. مواد LaOX فعال‌شده با Eu2 + ساطع‌کننده‌ی آبی (X = Cl، Br و I): اثر میدان کریستالی . Inorg. Chem. 2014 ، 53 ، 11966 – 11973 ،  DOI: 10.1021/ic5015576مشاهدهگوگل اسکالر
  136. ۱۳۶وود، سی اچ ؛ شاک، آر ای، واکنش درج زیر واحد آنیونی توپوشیمیایی برای ساخت نانوذرات ساختارهای رشد متقابل اکسی کالکوژنید لایه ای . مجله انجمن شیمی آمریکا، 2023 ، 145 ، 18711 – 18715  DOI: 10.1021/jacs.3c05200مشاهدهگوگل اسکالر
  137. ۱۳۷خان، ز .؛ سینگ، پ .؛ انصاری، س. ا.؛ مانیپادی ، س. ر .؛ جایسوال، ا .؛ ساکسنا، م. VO 2 نانوساختارها برای باتری‌ها و ابرخازن‌ها: مروری . کوچک ۲۰۲۱ ، ۱۷ ، ۲۰۰۶۶۵۱ ،  DOI: 10.1002/smll.202006651مشاهدهگوگل اسکالر
  138. ۱۳۸زیلبرشتین، آ .؛ مات، ان اف. گذار فلز-عایق در دی اکسید وانادیوم . فیزیک. ویرایش ب ۱۹۷۵ ، ۱۱ ، ۴۳۸۳ – ۴۳۹۵ ،  DOI: 10.1103/PhysRevB.11.4383مشاهدهگوگل اسکالر
  139. ۱۳۹لیانگ، کیو .؛ ژانگ ، کیو .؛ ژائو، ایکس .؛لیو ، ام .؛ وی، مهندسی نقص ATS دی‌کالکوژنیدهای دوبعدی فلزات واسطه: کاربردها، چالش‌ها و فرصت‌ها . ACS Nano 2021 ، 15 ، 2165-2181 ،  DOI: 10.1021/acsnano.0c09666مشاهدهگوگل اسکالر
  140. ۱۴۰لین، ز .؛ کاروالیو، بی. آر .؛ کان، ای .؛ ال. وی، آر .؛ رائو، آر .؛ ترونز، اچ .؛ پیمنتا، ام. ای .؛ ترونز، ام.. مهندسی نقص دی‌کالکوژنیدهای فلزات واسطه دوبعدی . دوبعدی ماتر. ۲۰۱۶ ، ۳ ، ۰۲۲۰۰۲ ،  DOI: 10.1088/2053-1583/3/2/022002مشاهدهگوگل اسکالر
  141. ۱۴۱سینگ، س .؛ رایان، ک.م. وقوع چندشکلی در نانوبلورهای کالکوژنید فلزی کلوئیدی مرکب، فرصت‌ها و چالش‌ها . مجله فیزیک شیمی ، 2015 ، 6 ، 3141-3148 ،  DOI: 10.1021/acs.jpclett.5b01311مشاهدهگوگل اسکالر
  142. ۱۴۲فرو، آر .؛ ساکون، آ. شیمی بین فلزی ؛ الزویر ، ۲۰۱۱ .گوگل اسکالر
  143. ۱۴۳ژو، م .؛ لی، س .؛ فانگ، ج. آلیاژ تصادفی مبتنی بر فلزات نجیب و نانوبلورهای بین فلزی: سنتز و کاربردها .شیمی . ویرایش ۲۰۲۱ ، ۱۲۱ ، ۷۳۶-۷۹۵ ،  DOI: 10.1021/acs.chemrev.0c00436مشاهدهگوگل اسکالر
  144. ۱۴۴سان، س .؛موری ، سی.بی .؛ ولر، د .؛ فولکس، ل .؛ موزر، آ. نانوذرات تک‌پراکنده FePt و ابرشبکه‌های نانوبلوری فرومغناطیس FePt . ساینس ۲۰۰۰ ، ۲۸۷ ، ۱۹۸۹-۱۹۹۲ ،  DOI: 10.1126/science.287.5460.1989مشاهدهگوگل اسکالر
  145. ۱۴۵لی، جی .؛ لی، جی .؛ لو، جی .؛ وانگ، ال .؛ هی، ایکس. پیشرفت‌هایاخیر در مواد مبتنی بر LiFeO2 برای باتری‌های لیتیوم-یون . مجله بین‌المللی علوم الکتروشیمی. ۲۰۱۱ ، ۶ ، ۱۵۵۰-۱۵۶۱ ،  DOI: 10.1016/S1452-3981(23)15092-9مشاهدهگوگل اسکالر
  146. ۱۴۶شیرانه، ت .؛ کانو، ر .؛ کاواموتو، ی .؛ تاکدا، ی .؛ تاکانو، م .؛ کامیاما، ت .؛ ایزومی، ف. ساختار و خواص فیزیکی اکسید آهن لیتیم، LiFeO2 ، سنتز شده با واکنش تبادل یونی . یون حالت جامد. ۱۹۹۵ ، ۷۹ ، ۲۲۷-۲۳۳ ،  DOI: 10.1016/0167-2738(95)00066-Fمشاهدهگوگل اسکالر
  147. ۱۴۷ژو، ی .؛ ژو، ز .؛ چن، م .؛ زونگ، ی .؛ هوانگ، ج .؛ پانگ، س .؛ پادچر، آلایش و آلیاژسازی نانوذرات برای سلول‌های خورشیدی پروسکایت بهبود یافته . مجله شیمی مواد. الف 2016 ، 4 ، 17623 – 17635 ،  DOI: 10.1039/C6TA08699Cمشاهدهگوگل اسکالر
  148. ۱۴۸لوفلر، تی . ساوان، ا . Garzón-Manjón، A. میشاین، ام . Scheu، C. لودویگ، آ . شومن، دبلیو. به سمت یک تغییر پارادایم در الکتروکاتالیز با استفاده از نانوذرات محلول جامد پیچیده . ACS Energy Lett. 2019 ، 4 ، 1206 – 1214 ،  DOI: 10.1021/acsenergylett.9b00531مشاهدهگوگل اسکالر
  149. ۱۴۹جورج، ای. پی ؛رابه ، دی .؛ ریچی، آر. او. آلیاژهای با آنتروپی بالا . مجله ملی مواد. ۲۰۱۹ ، ۴ ، ۵۱۵ – ۵۳۴  DOI: 10.1038/s41578-019-0121-4مشاهدهگوگل اسکالر
  150. ۱۵۰دی، جی آر ؛ سلیمان، اس اس ؛ مک‌کورمیک، سی آر ؛ وود، سی اچ ؛ کاتزبائر، آر آر ؛ شاک، آر ای، نانوذراتکلوئیدی مواد با آنتروپی بالا: قابلیت‌ها، چالش‌ها و فرصت‌ها در سنتز و مشخصه‌یابی . ACS Nanosci. Au 2024 ، 4 ، 3-20 ،  DOI: 10.1021/acsnanoscienceau.3c00049مشاهدهگوگل اسکالر
  151. ۱۵۱سان، وای .؛ دای، اس. مواد با آنتروپی بالا برای کاتالیز: یک مرز جدید . مجله علمی-پژوهشی ۲۰۲۱ ، ۷ ، eabg1600  DOI: 10.1126/sciadv.abg1600مشاهدهگوگل اسکالر
  152. ۱۵۲مانتلا، وی .؛ نینوا، اس .؛ ساریس، اس .؛ لویودیسه، ای .؛ آشاور، یو .؛ بونسانتی، آر. سنتز و خواص نوری وابسته به اندازه نانوبلورهای Cu3 در مقابل S4 با شکاف باند متوسط . شیمی مواد. 2019 ، 31 ، 532-540 ،  DOI: 10.1021/acs.chemmater.8b04610مشاهدهگوگل اسکالر
  153. ۱۵۳چانگ، سی.-وای .؛ پرادو-ریورا، آر .؛ لیو، ام .؛لای ، سی.-وای .؛رادو ، دی. آر. ، سنتز کلوئیدی و خواص فوتوکاتالیستی نانوبلورهای سولوانیت Cu3NbS4 و Cu3NbSe4 . ACS Nanosci. Au 2022 , 2 , 440-447 ,  DOI: 10.1021/acsnanoscienceau.2c00021مشاهدهگوگل اسکالر
  154. ۱۵۴اوچیومی، ت .؛ شیروتانی، آی .؛ سکین، س .؛ تودو، س .؛ یاگی، ت .؛ ناکازاوا، ی .؛ کانودا، ک. ابررسانایی LaRu 4 X 12 ( X = P ، As و Sb) با ساختار اسکاترودیت . مجله فیزیک، شیمی، جامدات ، ۱۹۹۹ ، ۶۰ ، ۶۸۹-۶۹۵  DOI: 10.1016/S0022-3697(98)00292-3مشاهدهگوگل اسکالر
  155. ۱۵۵ولر، دی پی ؛ استیونز، دی ال ؛ کانکل، جی ای ؛ اوکس، ای ام ؛ هولدر، سی اف ؛ مورلی، دی تی ؛ اندرسون، ام ای. عملکرد ترموالکتریک تتراهدریت سنتز شده توسط فرآیند پلی ال اصلاح شده . شیمی مواد. 2017 ، 29 ، 1656 – 1664 ،  DOI: 10.1021/acs.chemmater.6b04950مشاهدهگوگل اسکالر
  156. ۱۵۶ون امبدن، جی .؛ لاتام، کی .؛ دافی، ان . دبلیو .؛ تاچیبانا، وای. نانوبلورهای Cu12Sb4S13 و Cu3SbS4 جاذب فروسرخ نزدیک : سنتز ، مشخصه‌یابی و فوتوالکتروشیمی .مجله انجمن شیمی آمریکا ، ۲۰۱۳ ، ۱۳۵ ، ۱۱۵۶۲  ۱۱۵۷۱  DOI: 10.1021/ja402702xمشاهدهگوگل اسکالر
  157. ۱۵۷راجامانی، وی .؛ پرویت ، سی‌تی، اصلاح ساختار کبالت ۹ اس ۸. کانی قوطی . ۱۹۷۵ ، ۱۳ ، ۷۵-۷۸گوگل اسکالر
  158. ۱۵۸کالیخاس، جی.اف .؛ رید، سی.جی .؛ راسک، سی.دبلیو .؛ لوئیس، ان.اس .؛ شاک، آر.ای. سنتز، شناسایی و خواص کاتالیزورهای فسفید فلزی برای واکنش آزادسازی هیدروژن . شیمی. مواد. 2016 ، 28 ، 6017 – 6044 ،  DOI: 10.1021/acs.chemmater.6b02148مشاهدهگوگل اسکالر
  159. ۱۵۹پی، وای .؛ چنگ، وای .؛ چن، جی .؛ اسمیت، دبلیو .؛ دونگ، پی .؛ آجایان، پی. ام .؛ یه، ام .؛ شن، جی. پیشرفت‌های اخیر فسفیدهای فلزات واسطه به عنوان کاتالیزور در حوزه تبدیل انرژی . مجله شیمی مواد. ای. ۲۰۱۸ ، ۶ ، ۲۳۲۲۰ – ۲۳۲۴۳ ،  DOI: 10.1039/C8TA09454Cمشاهدهگوگل اسکالر
  160. ۱۶۰پاپزون، ای‌جی ؛ رید، سی‌جی ؛ راسکه، سی‌دبلیو ؛ لوئیس، ان‌اس ؛ شاک، آر‌ای. الکتروکاتالیز بسیار فعال واکنش آزادسازی هیدروژن توسط نانوذرات فسفید کبالت . آنجیو. شیمی، ویرایش بین‌المللی. ۲۰۱۴ ، ۵۳ ، ۵۴۲۷ – ۵۴۳۰  DOI: 10.1002/anie.201402646مشاهدهگوگل اسکالر
  161. ۱۶۱لی، ایکس .؛ زینگ، دبلیو .؛ هو، تی .؛ لو، کی .؛ وانگ، جی .؛ تانگ، دبلیو. پیشرفت‌های اخیر در الکتروکاتالیست‌های فسفید فلزات واسطه: رویکرد سنتزی، استراتژی‌های بهبود و کاربردهای زیست‌محیطی . مجله شیمی هماهنگ. 2022 ، 473 ، 214811 ،  DOI: 10.1016/j.ccr.2022.214811مشاهدهگوگل اسکالر
  162. ۱۶۲فون اشنرینگ، اچ.-جی .؛هونل ، دبلیو. پل زدن بین شکاف‌ها با پلی‌فسفیدها . شیمی. ویرایش ۱۹۸۸ ، ۸۸ ، ۲۴۳-۲۷۳ ،  DOI: 10.1021/cr00083a012مشاهدهگوگل اسکالر
  163. ۱۶۳فریمایر، نیوجرسی ؛ کانینگهام، پی دی ؛ جونز، ای سی ؛ گلدن، بی جی ؛ ویلتروت، ای ام ؛ پلاس، کی ای. تأثیر قابلیت کاهش حلال بر فاز کریستالی سولفید مس . طراحی رشد کریستال. ۲۰۱۳ ، ۱۳ ، ۴۰۵۹ – ۴۰۶۵ ،  DOI: 10.1021/cg400895dمشاهدهگوگل اسکالر
  164. ۱۶۴نولز، کی‌ای ؛ هارتشتاین، کی‌اچ ؛ کیلبرن، تی‌بی ؛ مارچیورو، ای .؛ نلسون، اچ‌دی ؛ ویتهام، پی‌جی ؛ گاملین، دی‌آر. نانوبلورهای نیمه‌رسانای کلوئیدی لومینسانس حاوی مس: سنتز، فوتوفیزیک و کاربردها . شیمی. ویرایش ۲۰۱۶ ، ۱۱۶ ، ۱۰۸۲۰ – ۱۰۸۵۱  DOI: 10.1021/acs.chemrev.6b00048مشاهدهگوگل اسکالر
  165. ۱۶۵چس، آر.ای ؛ استیمل، بی.سی ؛ فنتون، جی.ال. کتابخانه‌های نانوذرات ناهمساختار سفارشی . مجله شیمی آمریکا. ۲۰۲۰ ، ۵۳ ، ۲۵۵۸ – ۲۵۶۸  DOI: 10.1021/acs.accounts.0c00520مشاهدهگوگل اسکالر
  166. ۱۶۶لی، ز .؛ سارویاما، م .؛ آساکا، ت .؛ تاتتسو، ی .؛ ترانیشی، ت. عواملتعیین‌کننده‌ی تغییر ساختار بلوری نانوبلورهای یونی در واکنش‌های تبادل کاتیونی . ساینس ۲۰۲۱ ، ۳۷۳ ، ۳۳۲-۳۳۷ ،  DOI: 10.1126/science.abh2741مشاهدهگوگل اسکالر
  167. ۱۶۷روی، پی .؛ سریواستاوا، اس کی. سولفیدهای مس نانوساختار: سنتز، خواص و کاربردها . CrystEngComm 2015 ، 17 ، 7801 – 7815 ،  DOI: 10.1039/C5CE01304Fمشاهدهگوگل اسکالر
  168. ۱۶۸استیمل، BC ؛ لرد، RW ؛ شاک، RE ، گذار فاز القا شده توسط فسفین در نانوذرات سولفید مس قبل از شروع واکنش تبادل کاتیونی . مجله انجمن شیمی آمریکا، 2020 ، 142 ، 13345 – 13349  DOI: 10.1021/jacs.0c06602مشاهدهگوگل اسکالر
  169. ۱۶۹ژوانگ، جی .؛ وو، اچ .؛ یانگ، وای .؛کائو ، وای.سی. ذرات کلوئیدی ابربلوری از اتم‌های مصنوعی . مجله انجمن شیمی آمریکا، ۲۰۰۷ ، ۱۲۹ ، ۱۴۱۶۶ – ۱۴۱۶۷  DOI: 10.1021/ja076494iمشاهدهگوگل اسکالر
  170. ۱۷۰چن، جی .؛ یه، ایکس .؛ اوه، اس.جی .؛ کیکاوا، جی.ام .؛ کاگان، سی.آر .؛ موری، سی.بی.، سوئیچینگ مقاومت مغناطیسی دوپایا در ابرشبکه‌های نانوبلوری دوتایی CoFe2O4-Fe3O4 جفت‌شده با تبادل توسط خودآرایی و آنیل حرارتی . ACS Nano 2013 ، ، 1478-1486 ،  DOI: 10.1021/nn3052617مشاهدهگوگل اسکالر
  171. ۱۷۱یی، ایکس .؛ چن، جی .؛ دیرول، بی تی ؛ موری، سی بی.بی.، کوپلینگ پلاسمونیک قابل تنظیم در ابرشبکه‌های نانوبلوری دوتایی خودآرا که با استفاده از میکروسکوپ نوری همبسته و میکروسکوپ الکترونی بررسی شده‌اند . نانو لت. ۲۰۱۳ ، ۱۳ ، ۱۲۹۱ – ۱۲۹۷ ،  DOI: 10.1021/nl400052wمشاهدهگوگل اسکالر
  172. ۱۷۲شوچنکو، ای. وی .؛ تالاپین، دی. وی .؛ موری، سی. بی .؛اوبراین ، اس. توصیف ساختاری ابرشبکه‌های نانوذرات دوتایی چندمنظوره خودآرا . مجله انجمن شیمی آمریکا، ۲۰۰۶ ، ۱۲۸ ، ۳۶۲۰-۳۶۳۷  DOI: 10.1021/ja0564261مشاهدهگوگل اسکالر
  173. ۱۷۳وانگ، وای .؛ چن، جی .؛ ژونگ، وای .؛ جیونگ، اس .؛ لی، آر .؛ یه، ایکس. تنوع ساختاری در مجموعه‌های کنترل‌شده با ابعاد نانوبلورهای طلای چهاروجهی . مجله انجمن شیمی آمریکا، ۲۰۲۲ ، ۱۴۴ ، ۱۳۵۳۸ – ۱۳۵۴۶  DOI: 10.1021/jacs.2c03196مشاهدهگوگل اسکالر

نقل قول توسط

این مقاله توسط 6 نشریه مورد استناد قرار گرفته است.

  1. سونگ چن، بینگ‌چیان زو، کیرن جین، زودونگ وو، زیلونگ زو، لیانگ وو . سنتز عمومی نانوبلورهای سلنید کواترنری مبتنی بر ورتزیت مس از طریق روش کلوئیدی. ACS Applied Materials & Interfaces 2025 , 17 (16), 24382-24389. https://doi.org/10.1021/acsami.5c04244مشاهده
  2. زینیئی سان ، ییمینگ گائو ، هایپینگ شو ، هونگفی لی . سرامیک‌های بدون سرب با خواص ذخیره‌سازی انرژی عالی که از طریق ساخت مورفولوژی نانوفیبر مهره‌ای حاصل می‌شوند. Ceramics International 2025 ، 36 https://doi.org/10.1016/j.ceramint.2025.09.469مشاهده
  3. ژوران وو ، یاون هو ، کان نیو ، شیان ژانگ ، لینسن لی . مهندسی پیوند ناهمگون Z-scheme از طریق BiVO4 ده وجهی فعال شده با CuFe2O4 برای مسیرهای تولید رادیکال تنظیم شده در فعال سازی پراکسی مونوسولفات برای تخریب نورفلوکساسین. مجله علوم کلوئید و رابط 2025 ، 693 ، 137651. https://doi.org/10.1016/j.jcis.2025.137651مشاهده
  4. KH Praveen ، Arun S. Prasad . سنتز به کمک -D-گلوکز، تجزیه و تحلیل ساختار شبکه و ویژگی‌های انتشار نور سرد نانوذرات Co3O4. مجله علوم مواد: مواد در الکترونیک 2025 ، 36 (14) https://doi.org/10.1007/s10854-025-14906-9مشاهده
  5. هارشیت کومار ، مینگدی یان . کمی‌سازی سطوح نانومواد. مواد و رابط‌ها ۲۰۲۵ ، صفحات ۶۶-۸۳. https://doi.org/10.53941/mi.2025.100007مشاهده
  6. محمد عدنان ، مدسر اشفق ، شذا ع.الدغفق ، مصباح ، محمد یاسین ، ح.الحسینی علی . خواص حمل و نقل الکترونیکی پروسکایت های دوبل هالید Rb2AsAuX6 (X=Cl، Br) برای کاربردهای برداشت انرژی. Chemical Physics Letters 2024 , 857 , 141733مشاهده

https://pubs.acs.org/doi/full/10.1021/acsnanoscienceau.4c00010?ref=vi_au-tutorials

دیدگاه‌ها

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *