金属纳米线（NWs）因其独特的电学、热学和机械性能，成为未来高性能纳米器件的重要组成部分。然而，当前的纳米线生长技术面临着大规模生产的挑战，尤其是纯金属纳米线的高密度生长难以实现。本文通过控制晶粒梯度诱导的应力场，实现了高密度铝（Al）纳米线森林的生长，突破了传统技术的瓶颈，为大规模生产高质量金属纳米线提供了新方法。

原文链接: 

https://www.science.org/doi/10.1126/science.adn9181

研究团队开发了一种利用聚焦离子束（FIB）诱导的应力场控制方法，成功实现了Al纳米线森林的高密度生长。通过FIB辐照诱导局部晶粒粗化，形成纳米线生长的核，并在随后的退火过程中推动原子迁移，使得纳米线在指定位置大量生长。该方法显著提高了纳米线的生长密度，达到先前报道的10至100倍。

• FIB诱导应力场：通过FIB辐照在薄膜表面产生局部应力场，促进原子迁移和纳米线的垂直生长。

• 高密度纳米线森林：实现了高达180×10⁵/cm²的纳米线生长密度，表面积覆盖率达到0.51%，纳米线长度可达210 µm。

• 晶粒梯度效应：FIB诱导的晶粒梯度和杂质的协同作用是实现纳米线高密度生长的关键。

• 单晶结构和高纯度：生长的Al纳米线具有高质量的单晶结构，且杂质主要集中在纳米线基底和粗化的晶粒周围。