
长期以来,由于其在晶体外延,催化,电子和热工程中的潜在应用,具有各种方面指数的大型单晶金属箔长期以来一直是材料科学的追求。1,2,3,4,5。对于给定的金属,只有三组低索引方面({100},{110}和{111})。相比之下,高索引方面原则上是无限的,并且可以提供更丰富的表面结构和特性。但是,具有高索引方面的单晶箔的受控制备具有挑战性,因为它们既不是热力学上的6,7也不是动力学的3个,而低索引的尺寸为6,7,7,8,9,10,10,112,13,13,14,14,14,15,15,15,16,17,18。在这里,我们报告了一种种子生长技术,用于建造一个单晶铜箔库,其尺寸约为30×20平方厘米和30多种面。多晶铜箔的轻度预氧化,然后在还原的气氛中退火,导致高索引铜面的生长,几乎覆盖了整个箔,并且有可能生长到几米的长度。在我们的铝箔上产生氧化物表面层意味着表面能最小化并不是通常情况下的关键决定因素。取而代之的是,小谷物(无论其表面能量如何)随机决定了面的选择,从而消耗较小的晶粒并消除晶粒边界。我们的高指数箔可以用作种子,用于沿着平面或平面外方向生长其他Cu箔。我们表明,该技术还适用于高指数单晶镍箔的生长,我们探索使用高索引铜箔作为二维材料外延生长的底物的可能性。预计在选择性催化,低阻抗电导传导和散热方面有其他应用。