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Accès ouvert déclaré 2025 article

Effects of Temperature Fluctuations on Surface Mobility of Atomic Steps and Oxidation Dynamics in High-Temperature Alloys

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Rattachement africain : us. Niveau de preuve : code pays fourni par la source.

Le résumé fourni par la source

In contrast to the traditional perspective that thermal fluctuations are insignificant in surface dynamics, here we report their influence on surface reaction dynamics. Using real-time low-energy electron microscopy imaging of NiAl(100) under both vacuum and O 2 atmospheres, we demonstrate that transient temperature variations substantially alter the direction of atom diffusion between the surface and bulk, leading to markedly different oxidation outcomes. During heating, substantial outward diffusion of atoms from the bulk to the surface results in step growth. Conversely, cooling induces considerable inward diffusion of adatoms, producing a distinct oxide morphology. In both scenarios, initially formed oxide islands impede local atomic step mobility, thereby increasing step length due to mass transfer between the surface and bulk, with atomic steps acting as adatom sinks during heating and sources during cooling. Furthermore, we show that this pinning effect on atomic step mobility can be mitigated by applying persistent temperature fluctuations. Understanding these nuances is vital for accurately predicting and dynamically manipulating the performance of active materials in various chemical processes under transient thermal conditions.

Ce résumé expose les affirmations des auteurs. BNTIC ne l’interprète pas comme une validation indépendante des résultats.

Le contrôle bibliographique ouvert

DOI retrouvé dans Crossref DOI retrouvé ; titre concordant.

Titre Crossref
Effects of Temperature Fluctuations on Surface Mobility of Atomic Steps and Oxidation Dynamics in High-Temperature Alloys
Date Crossref
03/01/2025
Éditeur
American Chemical Society (ACS)
Type
journal-article

Ce recoupement confirme des métadonnées liées au DOI. Il ne confirme ni la méthode ni les conclusions de l’étude, et il ne compte pas comme une seconde source scientifique indépendante.

Où se fait cette recherche

  • Binghamton University pays non établi dans la notice
    Université ou école supérieure
  • Brookhaven National Laboratory Center for Functional Nanomaterials pays non établi dans la notice
    Structure de recherche
  • State University of New York at Binghamton Department of Mechanical Engineering & Materials Science and Engineering Program pays non établi dans la notice
    Université ou école supérieure

Binghamton University, Center for Functional Nanomaterials — Brookhaven National Laboratory et Department of Mechanical Engineering & Materials Science and Engineering Program — State University of New York at Binghamton.

Une affiliation ne permet pas de déduire la nationalité d’un auteur.

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