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Los científicos de Berkeley Produce primera película Live Action de átomos de carbono individuales en acción

Published on March 31, 2009 at 6:43 PM

Aficionados a la ciencia ficción todavía tiene otros dos meses de espera para la nueva película de Star Trek, pero los fans de la ciencia actual puede recrear sus ojos ahora en la primera película de átomos de carbono en movimiento a lo largo del borde de un cristal de grafeno. Teniendo en cuenta que el grafeno - una sola capa de láminas de átomos de carbono dispuestos como tela metálica - puede ser la clave para el futuro de la industria electrónica, la audiencia para esta película nueva ciencia también puede alcanzar proporciones de éxitos de taquilla.

La imagen muestra el crecimiento de un agujero y el borde de reconstrucción atómica en una hoja de grafeno. Un haz de electrones enfocado a un punto en la hoja de golpes a los átomos de carbono expuestos a hacer el agujero. Los átomos de carbono luego de reposicionarse para encontrar una configuración estable. Crédito: Centro Nacional de Microscopía Electrónica

Los investigadores del Departamento de EE.UU. de Lawrence de Energía del Laboratorio Nacional de Berkeley (Berkeley Lab) , trabajar con el equipo 0.5, el mundo del microscopio electrónico de transmisión más potente, han hecho una película que muestra en átomos de carbono en tiempo real reposicionamiento mismos en todo el borde de un agujero que fue golpeado en una hoja de grafeno. Los espectadores pueden observar cómo romper los enlaces químicos y la forma como los átomos de repente volátiles se ven obligados a encontrar una configuración estable. Esta es la primera grabación en vivo de la dinámica de los átomos de carbono en el grafeno.

"El crecimiento átomo por átomo o la reducción de los cristales es uno de los problemas más fundamentales de la física del estado sólido, pero es especialmente crítico para los sistemas de escala nanométrica, donde la suma o resta de siquiera un solo átomo puede tener consecuencias dramáticas para la mecánica, óptica, propiedades electrónicas, térmicas y magnéticas de la materia ", dijo el físico Alex Zettl quien dirigió esta investigación. "La capacidad de ver los átomos individuales se mueven en tiempo real y ver cómo evoluciona la configuración atómica e influye en las propiedades del sistema es algo parecido a un biólogo de ser capaz de ver como las células se dividen y se desarrolla una estructura de orden superior con funciones complejas."

Zettl tiene citas conjuntas con los materiales del laboratorio de Berkeley División de Ciencias (MSD) y el Departamento de Física de la Universidad de California (UC) en Berkeley, donde él es el director del Centro de Sistemas Integrados de nanomecánicos. Él es el autor principal de un artículo que describe este trabajo, que aparece en la edición 27 de marzo 2009 de la revista Science. El documento se titula, "El grafeno en el borde:. Estabilidad y dinámica" Co-autor de este papel con Zettl se Çaglar Girit, Jannik Meyer, Erni Rolf, Rossell Marta, Kisielowski cristiana, Yang Li, Park Cheol-Hwan, Crommie Michael Cohen Marvin y Luis Esteban.

En su artículo, los autores de crédito a las capacidades únicas de EQUIPO 0.5 para hacer su película posible. EQUIPO significa Electrónico de Transmisión aberración corregida microscopio. El último instrumento en el Centro Nacional de Berkeley Lab. de Microscopía Electrónica (NCEM) - una instalación de DOE a los usuarios nacionales y el centro más importante del país para microscopía electrónica y microcharacterization - EQUIPO 0.5 es capaz de producir imágenes con la mitad de resolución angstrom, que es menor que el diámetro de un átomo de hidrógeno.

Dijo NCEM director Ulrich Dahmen de este logro con EQUIPO 0.5, "La observación en tiempo real de los movimientos de los átomos de borde podría conducir a un nuevo nivel de comprensión y control de los nanomateriales. Con mayores avances en electro-ópticos correctores y detectores que pueden llegar a ser posible aumentar la sensibilidad y la velocidad de tales observaciones, y comenzar a ver una vista en vivo de muchas otras reacciones en la escala atómica. "

Frotar grafeno fuera de la final de la punta de un lápiz y la suspensión de la muestra en una red de observación, Zettl y sus colegas utilizaron irradiación prolongada de EQUIPO 0.5 's haz de electrones (fijado en 80 kV) para introducir un agujero en la red original de carbono hexagonal del grafeno. Enfocar el haz en un punto en la hoja de golpes a los átomos de carbono expuestos a crear el agujero. Ya que los átomos en el borde del agujero, continuamente se sale de la red por los electrones del haz del tamaño del agujero crece. Los investigadores utilizaron el mismo equipo 0.5 haz de electrones para grabar para el análisis de una película que muestra el crecimiento del agujero y el reordenamiento de los átomos de carbono.

Last Update: 6. October 2011 08:27

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