重磅！武汉理工大学，今日Science！

本文研究了在纳米尺度几何受限条件下，铋材料固液相变的原子机制。研究背景在于经典形核理论无法解释受限空间内的相变行为。研究目的为通过原位透射电子显微镜直接观察并操控临界尺寸铋纳米团簇，揭示几何约束对相稳定性和晶体取向的影响。结论表明，铋纳米团簇在准非晶纳米盘、晶态纳米线和液态纳米液滴之间实现了可逆循环，其相变主要由团簇的长径比而非体积决定，长径比由表面各向异性和界面能量学相互作用控制。受限环境还迫使纳米线形成非受限条件下不存在的择优取向。该工作超越经典表面能与体相能竞争框架，为通过工程化几何约束实现纳米材料理性设计提供了机理基础。