Le taux moyen auquel une nanoparticule perd de la masse au fil du temps.Le taux de perte de masse est la vitesse moyenne à laquelle une nanoparticule perd sa matière, généralement mesurée en atomes par seconde ou en grammes par seconde. Dans le contexte de la recherche fournie, ce concept est central pour comprendre comment les nanoparticules d'or sur un substrat chaud rétrécissent progressivement — un processus qui affecte leurs propriétés optiques et électroniques. Le taux dépend de la température, de la taille des particules et de l'environnement environnant, et c'est un paramètre clé dans la nanofabrication et la conception de capteurs.
L'étude systématique de la perte de masse des nanoparticules remonte au milieu du XXe siècle avec le développement de l'analyse thermogravimétrique, mais l'application spécifique aux nanoparticules d'or sur substrats a gagné en importance dans les années 1990 avec les progrès de la microscopie électronique in situ.
À des températures élevées, les atomes de surface acquièrent suffisamment d'énergie pour surmonter les forces de liaison qui les maintiennent dans le réseau de la nanoparticule. Ces atomes s'évaporent alors ou diffusent, réduisant la masse de la particule au fil du temps. Le taux est régi par une relation de type Arrhenius, où l'énergie d'activation pour la désorption et la température influencent de manière exponentielle la vitesse de perte de masse. Pour l'or sur un substrat chaud, le processus peut être accéléré par la diffusion de surface et les interactions avec le matériau du substrat.
Ce concept est utilisé pour prédire la stabilité des nanoparticules dans les convertisseurs catalytiques à haute température et pour concevoir des capteurs à l'échelle nanométrique qui doivent maintenir leur taille au fil du temps.
Une seule nanoparticule d'or peut perdre des milliers d'atomes par seconde à des températures de quelques centaines de degrés Celsius seulement, tout en restant visible sous un microscope électronique pendant des heures.
| M | variable | Mass of the donor star — masse kilogram |
| M_dot | variable | Time derivative of the donor mass — taux de perte de masse kilogram per second |
| J | variable | Orbital angular momentum of the binary — moment cinétique kilogram square metre per second |
| J_dot | variable | Time derivative of the orbital angular momentum — angular momentum loss rate kilogram square metre per second squared |
| zeta | variable | Mass-radius exponent of the donor star — mass radius exponent |
| zeta_L | variable | Mass-radius exponent of the Roche lobe — roche lobe mass radius exponent |
| \dot{M} | variable | Mass loss rate of the planet — taux de perte de masse kilogram per second |
| \eta | variable | Heating efficiency (fraction of incident energy used for escape) |
| R_{\text{XUV}} | variable | Radius at which the planet absorbs XUV radiation — rayon metre |
| F_{\text{XUV}} | variable | Incident XUV flux at the planet — irradiance watt per square metre |
| M_p | variable | Planet mass — masse kilogram |
| R_p | variable | Planet radius — rayon metre |
| G | constante | Newtonian gravitational constant — constante gravitationnelle = 6.67430e-11 cubic metre per kilogram per second squared |
| \dot{M} | variable | Mass loss rate of the planet — taux de perte de masse kilogram per second |
| R_p | variable | Planet radius — rayon metre |
| F_{XUV} | variable | Incident XUV flux at the planet — flux d'énergie watt per metre squared |
| M_p | variable | Planet mass — masse kilogram |
| K | variable | Efficiency factor (dimensionless, often ~0.1-1) |
| G | constante | Newtonian gravitational constant — constante gravitationnelle = 6.67430e-11 metre cubed per kilogram per second squared |
