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ナノスケール材料:高エントロピー合金ナノ粒子合成のための液体金属
Nature 619, 7968 doi: 10.1038/s41586-023-06082-9
高エントロピー合金ナノ粒子(HEA-NP)は、機能性材料として大きな可能性を示す。しかし、これまでのところ、実現された高エントロピー合金は類似元素の組み合わせに限られており、さまざまな応用に向けた材料設計、特性最適化、機構的探索が大きく阻まれている。今回我々は、他の元素との混合エンタルピーを負にする体金属が、安定した熱力学的条件をもたらすとともに望ましい動的混合リザーバーとして機能する可能性があり、これによって温和な反応条件でさまざまな金属元素を用いたHEA-NP合成が実現されることを見いだした。関与する元素は、原子半径が1.24~1.97 Åで融点が303~3683 Kと幅広い。また我々は、混合エンタルピーの調整によって精密に作製されたナノ粒子構造も実現した。さらに、実時間変換過程(すなわち、液体金属から結晶HEA-NPへの変換過程)がin situで捉えられ、合金化過程における動的な分裂・融合挙動が確認された。

