几何约束下的结晶在凝聚态物理，生物物理和材料科学等领域中至关重要。然而即使是最简单的几何形状（球形）对结晶的影响，也尚未得到更进一步的理解，从而使最终超结构的形态控制具有挑战性。

近日，复旦大学谭鹏青年研究员，日本东京大学Hajime Tanaka报道了采用包裹在乳液液滴中的带电胶体作为模型体系，以揭示单颗粒水平的结晶动力学。

文章要点

1）研究发现，在几何阻错效应（geometrical frustration effect）的作用下，具有二十面体缺陷的二十面体排列迅速形成了“表皮”层，随后出现了内部有序排列和缓慢熟化。最终的形貌是由与系体无关的表皮层形成和与体系相关的远离表面的最稳定固体的结构转变之间的动态相互作用决定。

2）除了热力学外，研究人员还揭示了几何约束下动力学在形态选择中的重要作用。形态选择本质上是由二十面体表面有序和内部有序之间的角对称性匹配决定，这不仅受热力学的影响，而且还受动力学的影响。这有望为纳米晶体的结构设计提供新的思路。

Chen, Y., Yao, Z., Tang, S. et al. Morphology selection kinetics of crystallization in a sphere. Nat. Phys. (2020)

DOI：10.1038/s41567-020-0991-9

https://doi.org/10.1038/s41567-020-0991-9