Far-From-Equilibrium Processing Opens Kinetic Paths for Engineering Novel Materials by Breaking Thermodynamic Limits

非平衡态热力学 热力学平衡 亚稳态 热力学 纳米技术 热力学系统 热力学过程 材料科学 物理 材料性能 化学 复合材料 有机化学
作者
Yihong Yu,Zhenpeng Qin,Xuefeng Zhang,Yanan Chen,Gaowu Qin,Song Li
出处
期刊:ACS materials letters [American Chemical Society]
卷期号:7 (1): 319-332 被引量:54
标识
DOI:10.1021/acsmaterialslett.4c01952
摘要

Thermodynamic metastable nanomaterials display attractive properties due to their unique atom configuration and microstructure, distinct from their counterparts found in equilibrium phase diagrams. However, their fabrication remains a grand challenge because conventional methods are generally operated under near-equilibrium conditions. To break the thermodynamic limits for discovering novel materials, numerous fabrication methods by adopting extreme strategies have been developed, including ultrafast synthesis, Joule heating, carbon thermal shock, pulse heating, extreme temperature gradients, and rapid solidification. A common feature of these methods is that the target material is processed under a far-from-equilibrium (FFE) thermodynamic state, where a new kinetic route is created for the evolution of an unprecedented composition/structure. In this review, we provide a unifying view and guiding strategies for engineering FFE environments during materials synthesis, categorized within both temporal and spatial dimensions of the thermodynamic landscape. Furthermore, we highlight the potential of FFE materials, not only as platforms for deeper understanding nonequilibrium behaviors, but also as a framework for designing innovative materials for advanced technologies.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
1秒前
在水一方应助筱梦采纳,获得10
2秒前
嘻嘻嘻完成签到,获得积分10
2秒前
xx发布了新的文献求助10
2秒前
丰富雪碧完成签到,获得积分20
3秒前
诺亚方zhou完成签到,获得积分20
3秒前
Nole应助tao采纳,获得30
3秒前
zed320发布了新的文献求助10
3秒前
3秒前
4秒前
小乌龟发布了新的文献求助10
4秒前
大力成危发布了新的文献求助10
4秒前
睽阔完成签到 ,获得积分10
5秒前
英俊小珍发布了新的文献求助10
6秒前
6秒前
QQQQ发布了新的文献求助10
6秒前
辛勤心锁发布了新的文献求助10
7秒前
7秒前
weekbbg完成签到,获得积分10
8秒前
lsr完成签到,获得积分20
8秒前
9秒前
9秒前
9秒前
10秒前
怕黑雨琴完成签到,获得积分10
10秒前
10秒前
10秒前
科研通AI6.4应助kimgili采纳,获得10
10秒前
Hello应助健壮荠采纳,获得10
10秒前
上班摸鱼完成签到,获得积分10
11秒前
铁打的雨点完成签到,获得积分10
11秒前
Sealthy完成签到 ,获得积分10
12秒前
Orange应助时尚碧玉采纳,获得10
12秒前
Nole应助曼曼采纳,获得10
12秒前
ling22发布了新的文献求助30
12秒前
molihuakai应助xx采纳,获得10
12秒前
Crystal发布了新的文献求助10
12秒前
13秒前
13秒前
朴实问儿发布了新的文献求助10
13秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
The anomeric effect 1000
Principles of town planning: translating concepts to applications 1000
1 Peter and Christ's Descent to the Dead in Its Early Christian Reception 700
Nature-Inspired Computing: Concepts, Methodologies, Tools, and Applications 600
Perfectionism in School 600
Organizational Behavior 510
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7729987
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9281936
关于积分的说明 20146258
捐赠科研通 7307416
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3303402
关于科研通互助平台的介绍 2456189
邀请新用户注册赠送积分活动 2311785