الاتجاهات العامة في تفضيلات النواة–القشرة للجسيمات النانوية ثنائية المعدن

تحدد ظواهر التجزئة السطحية تفضيل النواة–القشرة للجسيمات النانوية ثنائية المعدن، وبالتالي تلعب دورًا حاسمًا في تخليق الجسيمات النانوية وتطبيقاتها. على الرغم من أنه يتفق عمومًا على أن التجزئة السطحية تعتمد على الخصائص الفيزيائية للمواد المكونة، إلا أن الصورة الشاملة للظواهر على النانو لم تكتمل بعد. هنا نستخدم مجموعة من ديناميات الجزيئات (MD) ومحاكاة مونت كارلو (MC) على 45 تركيبة ثنائية المعادن لتحديد الاتجاه العام في تفضيل النواة–القشرة وتأثيرات الحجم والتركيب. من الدراسات المكثفة حول الأحجام والتركيبات، نجد أن التجزئة السطحية ودرجة ميل النواة–القشرة للتركيبات ثنائية المعدن تعتمد على كفاية أو ندرة المادة المفضلة على السطح. تكشف تحليل المكونات الرئيسية (PCA) والتحليل التمييزي الخطي (LDA) على نتائج محاكاة ديناميات الجزيئات أن الطاقة التماسك ونصف قطر ويجنر-سايتز هما العاملان الرئيسيان اللذان لهما تأثير "إضافي" على مستوى التجزئة وتفضيل النواة–القشرة في الجسيمات النانوية ثنائية المعدن المدروسة. عندما يحتوي العنصر ذو الطاقة التماسك الأعلى أيضًا على نصف قطر ويجنر-سايتز الأكبر، فإن تفضيله للنواة ينخفض، وبالتالي تتكون هذه التركيبة هياكل أقل تجزئة مما قد يتوقع المرء من الفرق في الطاقة التماسك وحده. من المتوقع أن تتكون هياكل شديدة التجزئة (نواة–قشرة شديدة التجزئة أو شبيهة بجانوس) عندما يكون الفرق النسبي في الطاقة التماسك أكبر من حوالي 20%، ويكون الفرق النسبي في نصف قطر ويجنر-سايتز أكبر من حوالي 4%. يتم تقديم دلائل عملية لتوقع تفضيل النواة–القشرة ودرجة مستوى التجزئة.