記者1月8日從中國科學(xué)院金屬研究所獲悉，該所鈦合金研究部科研人員近日聯(lián)合美國太平洋西北國家實(shí)驗(yàn)室以及密歇根大學(xué)等單位，在原子尺度合作揭示了兩種五重孿晶的形成機(jī)理。相關(guān)研究成果的論文已于近日在線發(fā)表于國際學(xué)術(shù)期刊《科學(xué)》（Science）。
　　作為一種重要的孿晶結(jié)構(gòu)，五重孿晶在晶體生長、生物醫(yī)學(xué)、光學(xué)和催化等領(lǐng)域均有著廣泛的應(yīng)用。此次成果論文共同第一作者、中科院金屬所助理研究員周剛舉了一個例子：五重孿晶銅納米線，在還原二氧化碳制備甲醇的過程中，就表現(xiàn)出優(yōu)異的催化性能。
　　1831年，一個名為G. Rose的科學(xué)家在金中發(fā)現(xiàn)五重孿晶，這之后，科研人員已在近百種材料中發(fā)現(xiàn)了五重孿晶結(jié)構(gòu)，并開展大量的基礎(chǔ)和應(yīng)用研究，但由于無法在原子尺度上直接觀察其形成過程，五重孿晶的形成機(jī)理至今仍無定論。
　　周剛說，此次科研人員采用高分辨原位透射電鏡和分子動力學(xué)模擬方法發(fā)現(xiàn)，在約3納米的金、鉑和鈀納米顆粒的聚集生長過程中，納米顆?？梢酝ㄟ^顆粒間的取向粘附，形成起始的兩個孿晶界面，最終形成五重孿晶結(jié)構(gòu)。兩種形成機(jī)理主要取決于顆粒取向粘附后所形成的表面結(jié)構(gòu)，這些都是此前研究所未發(fā)現(xiàn)的。