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小木虫论坛-学术科研互动平台 » 专业学科区 » 物理 » 凝聚态物理 » 纳米棒沿着[110]方向生长，为什么{110}面是优势暴露面？
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cenwanglai

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[求助] 纳米棒沿着[110]方向生长，为什么{110}面是优势暴露面？

纳米棒沿着[110]方向生长，为什么{110}面是优势暴露面？如何通过TEM判断优势暴露面的占总暴露面的面积比例？

详细内容见老帖子需要求助的问题1：

http://muchong.com/bbs/viewthread.php?tid=3225362&fpage=1
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1楼2011-06-29 07:45:58
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Solarize

木虫 (正式写手)

【答案】应助回帖

cenwanglai(金币+3): 谢谢回复！ 2011-06-29 10:01:43
首先要知道是哪种材料的哪个晶系？例如面心立方或者六方相等等，才能确定生长习性。你给的信息太少，是无法分析的。
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2楼2011-06-29 09:46:47
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cenwanglai

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引用回帖:
Originally posted by Solarize at 2011-06-29 09:46:47:
首先要知道是哪种材料的哪个晶系？例如面心立方或者六方相等等，才能确定生长习性。你给的信息太少，是无法分析的。

呵呵，果然专业。

材料是Co3O4。

生长习性我也不知道。1楼链接中的文献合成了Co3O4纳米棒，TEM表征除了几个晶面，然后说纳米棒沿着[110]方向生长，{110}面是优势暴露面。而且优势暴露面的面积占总面积的41%.

如果需要详细信息可以大看链接看看，连接中有附件带有原文。一篇试验的Nature,说不定值得一看呢？
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3楼2011-06-29 09:56:36
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cenwanglai

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我并不想知道晶体或者是纳米棒如何生长和如何培养的。只是想明白文章作者的分析思路。

[110]方向生长，怎么{110}面是优势暴露面呢？应该是与[110]方向平行的若干面是优势暴露面才对啊？！按照常规的几何学来分析，比如沿着香烟烟蒂方向轴向生长，香烟外圆周面才是优势暴露面啊！
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4楼2011-06-29 10:01:28
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木虫 (正式写手)
引用回帖:
Originally posted by cenwanglai at 2011-06-29 10:01:28:
我并不想知道晶体或者是纳米棒如何生长和如何培养的。只是想明白文章作者的分析思路。

[110]方向生长，怎么{110}面是优势暴露面呢？应该是与[110]方向平行的若干面是优势暴露面才对啊？！按照常规的几何学来分 ...

我也觉得应该是这样的啊
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5楼2011-06-29 10:19:12
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cenwanglai

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Originally posted by Solarize at 2011-06-29 09:46:47:
首先要知道是哪种材料的哪个晶系？例如面心立方或者六方相等等，才能确定生长习性。你给的信息太少，是无法分析的。

有可能是这个问题：
{110}是一组原子构型相同的面，包括(110)面和其他等价面。

明白这一点需要先区分[110], (110)和{110}的差异。

根据文献：{100},{111},{110}显示是三类面，所以(100),(111) 应该都不是{110}类型的面。

倒是(1-10)面有可能属于{110}面。
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6楼2011-06-29 10:26:30
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Solarize

木虫 (正式写手)

【答案】应助回帖

cenwanglai(金币+5): 谢谢回复！ 2011-06-29 10:33:41
引用回帖:
Originally posted by cenwanglai at 2011-06-29 10:01:28:
我并不想知道晶体或者是纳米棒如何生长和如何培养的。只是想明白文章作者的分析思路。

[110]方向生长，怎么{110}面是优势暴露面呢？应该是与[110]方向平行的若干面是优势暴露面才对啊？！按照常规的几何学来分 ...

那我就简单和你讨论一下吧。
例如立方相材料，沿【100】方向生长。但是，{100}面指的是晶面族，也就是说（100），（010），(001)等晶面都属于{100}晶面族。对于{110}晶面族，那么（110）、（101）、（011）、(1-10)、（10-1）、（01-1）这六个晶面都属于这个晶面族。请注意大括号代表晶面族，小括号代表具体的晶面，中括号代表晶轴，也就是晶体方向。以上规定在结晶学领域是约定俗成的。
一般来说，优势暴露面是低指数面，也即低能面。立方相沿【100】方向生长，那么从晶体结构来看，暴露面可能是{110}或者{100}，取决于相对应的表面能地大小。

同样，对于沿着[110]方向生长的立方相材料，优势暴露面可能是{110}面或者{001}面，画个简单的示意图就明白是怎么回事了。至于计算面的比例，那么结合TEM来分析也比较简单。

最主要的就是我最前面讲的，千万不要把大、中、小括号的含义弄混了。

希望以上的说明能对你有所帮助。
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7楼2011-06-29 10:28:39
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cenwanglai

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引用回帖:
Originally posted by Solarize at 2011-06-29 10:28:39:
那我就简单和你讨论一下吧。
例如立方相材料，沿【100】方向生长。但是，{100}面指的是晶面族，也就是说（100），（010），(001)等晶面都属于{100}晶面族。对于{110}晶面族，那么（110）、（101）、（011）、 ...

谢谢Solarize的回复。晶面等价确实依赖于点群，这个我去落实一下Co3O4的晶系。

根据TEM判断晶面面积比例，这个我还不能理解，还请给予指导。

一般做催化剂，不是完美单晶，材料结构实际上比较杂乱，大小不一，形状还有不小的差异。TEM能够分析的也是有限的取样面。要做面积上的统计，既要区分面，算面积大小，又要统计各类大小不一的面积的分布。

你说比较简单，我难以理解。
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8楼2011-06-29 10:42:39
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Solarize

木虫 (正式写手)
补充两点吧（不算应助，仅供参考）：
1.对于立方相{111}晶面族，比较复杂，【111】方向生长时，可能的优势暴露面往往是{111}或者{112}。对于Si和SiC体系会经常遇到类似的现象。
2.对于六方相体系的分析，更为复杂。因为晶面一般用四指数表示。例如（１００）面实际应该表示成（１０－１０）面；（１１０）面应该表示成（１１－２０）面。【００１】方向和（０００１）面垂直，【１１０】方向和（１１－２０】面垂直，但是【１００】方向和（１０－１０）面是不垂直的，与它垂直的是（1-100）面。那么分析暴露面的时候就很容易混淆。
至于其他晶相的材料，分析起来就更加困难了。一般只能通过HRTEM和电子衍射来标定。
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9楼2011-06-29 10:58:24
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cenwanglai

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Originally posted by Solarize at 2011-06-29 10:58:24:
补充两点吧（不算应助，仅供参考）：
1.对于立方相{111}晶面族，比较复杂，【111】方向生长时，可能的优势暴露面往往是{111}或者{112}。对于Si和SiC体系会经常遇到类似的现象。
2.对于六方相体系的分析，更为复 ...

Co3O4是立方晶系。

群号：227

FD-3M
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10楼2011-06-29 10:59:48
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