Experimental modelling of single-particle dynamic processes in crystallization by controlled colloidal assembly

Chemical Society Reviews

Volumn 43, Issue 7, 2014, Pages 2324-2347

  Zhang, Tian Hui ^b   Liu, Xiang Yang ^a,c  

^a XIAMEN UNIVERSITY   (China)

^b SOOCHOW UNIVERSITY   (China)

^c NATIONAL UNIVERSITY OF SINGAPORE   (Singapore)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

EID: 84896788033     PISSN: 03060012     EISSN: 14604744     Source Type: Journal    
DOI: 10.1039/c3cs60398a     Document Type: Review

References (145)

1. G. H. Gilmer P. Bennema J. Cryst. Growth 1972 13-14 148 153
2. G. H. Gilmer P. Bennema J. Appl. Phys. 1972 43 1347 1360
3. C. C. Battaile Comput. Methods Appl. Mech. Eng. 2008 197 3386 3398
4. T. P. Schulze J. Comput. Phys. 2008 227 2455 2462
5. M. Nicholas W. R. Arianna N. R. Marshall H. T. Augusta T. Edward J. Chem. Phys. 1953 21 1087 1092
6. J. Anwar D. Zahn Angew. Chem., Int. Ed. 2011 50 1996 2013
7. B. J. Alder T. E. Wainwright J. Chem. Phys. 1959 31 459 466
8. M. Matsumoto S. Saito I. Ohmine Nature 2002 416 409 413
9. M. P. Allen and D. J. Tildesley, Computer Simulation of Liquids, Oxford University Press, Oxford, 1989
10. D. Frenkel and B. Smit, Understanding Molecular Simulation, Academic Press, London, 1996
11. S. Auer D. Frenkel Nature 2001 413 711 713
12. P. R. ten Wolde D. Frenkel Science 1997 277 1975 1978
13. S. Auer D. Frenkel Nature 2001 409 1020 1023
14. V. J. Anderson H. N. W. Lekkerkerker Nature 2002 416 811 815
15. P. N. Pusey W. van Megen Nature 1986 320 340 342
16. U. Gasser E. R. Weeks A. Schofield P. N. Pusey D. A. Weitz Science 2001 292 258 262
17. T. H. Zhang X. Y. Liu Angew. Chem., Int. Ed. 2009 48 1308
18. T. H. Zhang X. Y. Liu J. Am. Chem. Soc. 2007 129 13520 13526
19. U. Gasser J. Phys.: Condens. Matter 2009 21 203101
20. G. L. Hunter E. R. Weeks Rep. Prog. Phys. 2012 75 066501
21. Z. Zhang P. J. Yunker P. Habdas A. G. Yodh Phys. Rev. Lett. 2011 107 208303
22. K. N. Pham A. M. Puertas J. Bergenholtz S. U. Egelhaaf A. Moussaid P. N. Pusey A. B. Schofield M. E. Cates M. Fuchs W. C. K. Poon Science 2002 296 104 106
23. Y. Peng Z. Wang A. M. Alsayed A. G. Yodh Y. Han Phys. Rev. Lett. 2010 104 205703
24. K.-Q. Zhang X. Y. Liu Phys. Rev. Lett. 2006 96 105701
25. P. N. Pusey E. Zaccarelli C. Valeriani E. Sanz W. C. Poon M. E. Cates Philos. Trans. R. Soc., A 2009 367 4993 5011
26. C. Rascon E. Velasco L. Mederos G. Navascues J. Chem. Phys. 1997 106 6689 6697
27. A. U. Borwankar A. K. Dinin J. R. Laber A. Twu B. K. Wilson J. A. Maynard T. M. Truskett K. P. Johnston Soft Matter 2013 9 1766 1771
28. E. Zaccarelli J. Phys.: Condens. Matter 2007 19 323101
29. T. H. Zhang J. Klok R. Hans Tromp J. Groenewold W. K. Kegel Soft Matter 2012 8 667 672
30. F. Li D. P. Josephson A. Stein Angew. Chem., Int. Ed. 2011 50 360 388
31. A. Yethiraj Soft Matter 2007 3 1099 1115
32. M. Böhmer Langmuir 1996 12 5747 5750
33. M. Trau D. A. Saville I. A. Aksay Science 1996 272 706 709
34. J. J. Juarez P. P. Mathai J. A. Liddle M. A. Bevan Lab Chip 2012 12 4063 4070
35. F. Smallenburg H. R. Vutukuri A. Imhof A. van Blaaderen M. Dijkstra J. Phys.: Condens. Matter 2012 24 464113
36. A. Yethiraj A. van Blaaderen Nature 2003 421 513 517
37. K.-Q. Zhang X. Y. Liu Nature 2004 429 739 743
38. M. E. Leunissen C. G. Christova A.-P. Hynninen C. P. Royall A. I. Campbell A. Imhof M. Dijkstra R. van Roij A. van Blaaderen Nature 2005 437 235 240
39. J. Groenewold W. K. Kegel J. Phys. Chem. B 2001 105 11702 11709
40. H. R. Vutukuri A. F. Demirçrs B. Peng P. D. J. van Oostrum A. Imhof A. van Blaaderen Angew. Chem., Int. Ed. 2012 51 11249 11253
41. T. Palberg H. Schweinfurth T. Köller H. Müller H. J. Schöpe A. Reinmüller Eur. Phys. J.: Spec. Top. 2013 222 2835 2853
42. A. van Blaaderen MRS Bull. 2004 29 85 90
43. A. van Blaaderen M. Dijkstra R. Roij A. Imhof M. Kamp B. W. Kwaadgras T. Vissers B. Liu Eur. Phys. J.: Spec. Top. 2013 222 2895 2909
44. Y. Y. Diao X. Y. Liu Adv. Funct. Mater. 2012 22 1354 1375
45. Y. Liu R.-G. Xie X.-Y. Liu Appl. Phys. Lett. 2007 91 063105
46. T. H. Zhang X. Y. Liu Appl. Phys. Lett. 2006 89 261914
47. T. H. Zhang X. Y. Liu J. Phys. Chem. C 2007 111 1342 1346
48. R. Fitzgerald Phys. Today 2001 54 18 20
49. W. D. Ristenpart I. A. Aksay D. A. Saville J. Fluid Mech. 2007 575 83 109
50. J. Morthomas A. Würger Phys. Rev. E: Stat., Nonlinear, Soft Matter Phys. 2010 81 051405
51. W. D. Ristenpart I. A. Aksay D. A. Saville Phys. Rev. E: Stat., Nonlinear, Soft Matter Phys. 2004 69 021405
52. T. Gong D. W. M. Marr Langmuir 2001 17 2301 2304
53. W. D. Ristenpart I. A. Aksay D. A. Saville Phys. Rev. Lett. 2003 90 128303
54. F. Nadal F. Argoul P. Hanusse B. Pouligny A. Ajdari Phys. Rev. E: Stat., Nonlinear, Soft Matter Phys. 2002 65 061409
55. W. D. Ristenpart I. A. Aksay D. A. Saville Langmuir 2007 23 4071 4080
56. K.-Q. Zhang X. Y. Liu J. Chem. Phys. 2009 130 184901 184907
57. X. Y. Liu, Low Molecular Mass Gelator, Springer, Berlin, Heidelberg, 2005, vol. 256, pp. 1-37
58. X. Y. Liu AIP Conf. Proc. 2007 916 439 465
59. M. Volmer A. Weber Z. Phys. Chem. 1925 119 277 301
60. R. Becker W. Döring Ann. Phys. 1935 24 719 752
61. J. Frenkel J. Chem. Phys. 1939 7 538 547
62. P. Cubillas and M. W. Anderson, in Zeolites and Catalysis: Synthesis, Reactions and Applications, ed., J. Čejka, A. Corma, and, S. Zones, Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, Weinheim, Germany, 2010, pp. 1-55
63. J.-L. Li X.-Y. Liu Adv. Funct. Mater. 2010 20 3196 3216
64. X. Y. Liu, in Perspectives on inorganic, organic, and biological crystal growth: From fundamentals to applications, ed., M. Skowronski, J. J. DeYoreo, and, C. Wang, American Institute of Physics, New York, 2007, vol. 916, pp. 439-465
65. D. Kashchiev, Nucleation: Basic Theory with Applications, Butterworth-Heinemann, Oxford, 2000
66. X. Y. Liu K. Maiwa K. Tsukamoto J. Chem. Phys. 1997 106 1870 1879
67. M. A. Lovette A. R. Browning D. W. Griffin J. P. Sizemore R. C. Snyder M. F. Doherty Ind. Eng. Chem. Res. 2008 47 9812 9833
68. A. Saha J. Lee S. M. Pancera M. F. Bräeu A. Kempter A. Tripathi A. Bose Langmuir 2012 28 11182 11187
69. H. Oyanagi Z. H. Sun Y. Jiang M. Uehara H. Nakamura K. Yamashita L. Zhang C. Lee A. Fukano H. Maeda J. Synchrotron Radiat. 2010 18 272 279
70. E. M. Pouget P. H. H. Bomans J. A. C. M. Goos P. M. Frederik G. de With N. A. J. M. Sommerdijk Science 2009 323 1455 1458
71. X. Y. Liu J. Phys. Chem. B 2001 105 11550 11558
72. L. Farkas Z. Phys. Chem. 1927 125 236 242
73. X. Y. Liu, in Advances in Crystal Growth Research, ed., K. Sato, K. Nakajima, and, Y. Furukawa, Elsevier Science, Amsterdam, The Netherlands, 2001, pp. 42-61
74. A. C. Zettlemoyer, Nucleation, Dekker, New York, 1969
75. X. Y. Liu, in Nanoscale structure and assembly at solid-fluid interfaces, ed., X. Y. Liu, and, J. J. DeYoreo, Springer, London, 2004, vol. I, pp. 109-175
76. A. S. Mostafa A. D. Richard J. Chem. Phys. 1982 77 1517 1526
77. O. Galkin P. G. Vekilov J. Am. Chem. Soc. 2000 122 156 163
78. J. L. Harland W. van Megen Phys. Rev. E: Stat. Phys., Plasmas, Fluids, Relat. Interdiscip. Top. 1997 55 3054 3067
79. P. Thomas J. Phys.: Condens. Matter 1999 11 R323 R360
80. O. Galkin P. G. Vekilov Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 2000 97 6277 6281
81. P. N. Pusey, in Liquids, Freezing and the Glass Transition, ed., J. P. Hansen, D. Levesque, and, J. Zinn-Justin, North-Holland, Amsterdam, 1991, pp. 763-931
82. V. M. Fokin E. D. Zanotto J. Non-Cryst. Solids 2000 265 105 112
83. J. W. Schmelzer A. R. Gokhman V. M. Fokin J. Colloid Interface Sci. 2004 272 109 133
84. T. Kawasaki H. Tanaka Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 2010 107 14036 14041
85. A. Stradner H. Sedgwick F. Cardinaux W. C. K. Poon S. U. Egelhaaf P. Schurtenberger Nature 2004 432 492 495
86. S.-T. Yau P. G. Vekilov J. Am. Chem. Soc. 2001 123 1080
87. J. J. De Yoreo and P. G. Vekilov, in Biomineralization, ed., P. M. Dove, S. Weiner, and, J. J. De Yoreo, Mineralogical Society of America, Washington, D.C., 2003, vol. 54, p. 58
88. F. Sciortino P. Tartaglia E. Zaccarelli J. Phys. Chem. B 2005 109 21942 21953
89. P. R. ten Wolde M. J. Ruiz-Montero D. Frenkel Phys. Rev. Lett. 1995 75 2714 2717
90. J. F. Lutsko G. Nicolis Phys. Rev. Lett. 2006 96 046102
91. A. Navrotsky Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 2004 101 12096 12101
92. T. H. Zhang X. Y. Liu J. Phys. Chem. B 2007 111 14001 14005
93. E. Beniash J. Aizenberg L. Addadi S. Weiner Proc. R. Soc. London, Ser. B 1997 264 461
94. I. M. Weiss N. Tuross L. Addadi S. Weiner J. Exp. Zool. 2002 293 478
95. L. Addadi S. Raz S. Weiner Adv. Mater. 2003 15 959
96. L. Addadi S. Weiner Angew. Chem., Int. Ed. Engl. 1992 31 153
97. S. E. Wolf I. Lieberwirth F. Natalio J.-F. Bardeau N. Delorme F. Emmerling R. Barrea M. Kappl F. Marin Faraday Discuss. 2012 159 433 448
98. D. Kashchiev P. G. Vekilov A. B. Kolomeisky J. Chem. Phys. 2005 122 244706
99. T. H. Zhang X. Y. Liu J. Phys. Chem. B 2007 111 14001 14005
100. Y. G. Kuznetsov A. J. Malkin A. McPherson J. Cryst. Growth 2001 232 30 39
101. W. Ostwald Z. Phys. Chem. 1897 22 289 330
102. T. Threlfall Org. Process Res. Dev. 2003 7 1017 1027
103. I. N. Stranski D. Totomanow Z. Phys. Chem. 1933 163 399 408
104. J. Baumgartner A. Dey P. H. H. Bomans C. Le Coadou P. Fratzl N. A. J. M. Sommerdijk D. Faivre Nat. Mater. 2013 12 310 314
105. X.-Y. Liu P. Bennema J. P. van der Eerden Nature 1992 356 778 780
106. X.-Y. Liu P. van Hoof P. Bennema Phys. Rev. Lett. 1993 71 109 112
107. X. Y. Liu E. S. Boek W. J. Briels P. Bennema Nature 1995 374 342 345
108. X. Y. Liu S. W. Lim J. Am. Chem. Soc. 2003 125 888 895
109. X. Y. Liu Appl. Phys. Lett. 2001 79 3539 3541
110. X. Y. Liu J. Chem. Phys. 1999 111 1628 1635
111. X. Y. Liu Phys. Rev. B: Condens. Matter Mater. Phys. 1999 60 2810 2817
112. X. Y. Liu C. S. Strom J. Chem. Phys. 2000 112 4408
113. F. C. Frank Discuss. Faraday Soc. 1949 5 48 54
114. R. Ganapathy M. R. Buckley S. J. Gerbode I. Cohen Science 2010 327 445 448
115. G. Ehrlich F. G. Hudda J. Chem. Phys. 1966 44 1039
116. R. L. Schwoebel J. Appl. Phys. 1969 40 614
117. R. Kunkel B. Poelsema L. K. Verheij G. Comsa Phys. Rev. Lett. 1990 65 733
118. K. J. Caspersen C. R. Stoldt A. R. Layson M. C. Bartelt P. A. Thiel J. W. Evans Phys. Rev. B: Condens. Matter Mater. Phys. 2001 63 085401
119. S. van Dijken L. C. Jorritsma B. Poelsema Phys. Rev. Lett. 1999 82 4038
120. J. Yu J. G. Amar Phys. Rev. Lett. 2002 89 286103
121. M. Li J. W. Evans Phys. Rev. Lett. 2005 95 256101
122. M. Biehl, in Multiscale Modeling in Epitaxial Growth, ed., A. Voigt, Birkhaeuser, Basel, Switzerland, 2005, vol. 149, p. 3
123. R. Xie X.-Y. Liu J. Am. Chem. Soc. 2009 131 4976 4982
124. X. Y. Liu, in Selected topics on crystal growth: 14th International Summer School On Crystal Growth, ed., M. Wang, K. Tsukamoto, and, D. Wu, American Institute of Physics, Dalian, 2010, pp. 173-220
125. A. A. Chernov, Modern Crystallography III-Crystal Growth, Springer, Berlin, 1984
126. X. Y. Liu B. E. P. G. van den Berg A. R. A. Zauner P. Bennema J. Phys. Chem. B 2000 104 11942 11949
127. J. M. Kosterlitz D. J. Thouless J. Phys. C: Solid State Phys. 1973 6 1181 1203
128. T. Guaratini M. D. Gianeti P. M. B. G. M. Campos Int. J. Pharm. 2006 327 12 16
129. J. K. Oh R. Drumright D. J. Siegwart K. Matyjaszewski Prog. Polym. Sci. 2008 33 448 477
130. A. Vintiloiu J.-C. Leroux J. Controlled Release 2008 125 179 192
131. J. H. Jung H. Kobayashi M. Masuda T. Shimizu S. Shinkai J. Am. Chem. Soc. 2001 123 8785 8789
132. P. Xue R. Lu D. Li M. Jin C. Tan C. Bao Z. Wang Y. Zhao Langmuir 2004 20 11234 11239
133. X. Y. Liu, in Nanoscale Structure and Assembly at Solid-Fluid Interface, ed., X. Y. Liu, and, J. J. De Yoreo, Kluwer Academic Publishers, 2004, vol. 1, p. 109
134. X. Y. Liu, in Advances in Crystal Growth Research, ed., K. Sato, K. Nakajima, and, Y. Furukawa, Elsevier Science B.V., Amsterdam, 2001, p. 42
135. X. Y. Liu Top. Curr. Chem. 2005 256 1 37
136. A. Hashimoto K. Suenaga A. Gloter K. Urita S. Iijima Nature 2004 430 870 873
137. G.-D. Lee C. Z. Wang E. Yoon N.-M. Hwang D.-Y. Kim K. M. Ho Phys. Rev. Lett. 2005 95 205501
138. A. Pertsinidis X. S. Ling Phys. Rev. Lett. 2001 87 098303
139. A. Pertsinidis X. S. Ling Nature 2001 413 147 150
140. V. Vitelli J. B. Lucks D. R. Nelson Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 2006 103 12323 12328
141. W. T. M. Irvine M. J. Bowick P. M. Chaikin Nat. Mater. 2012 11 948 951
142. W. T. M. Irvine V. Vitelli P. M. Chaikin Nature 2010 468 947 951
143. R. L. Penn J. F. Banfield Science 1998 281 969 971
144. D. Li M. H. Nielsen J. R. I. Lee C. Frandsen J. F. Banfield J. J. De Yoreo Science 2012 336 1014 1018
145. D. Zhang P. González-Mozuelos M. O. de la Cruz J. Phys. Chem. C 2010 114 3754 3762