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バークレーの科学者たちは、アクション内の個々の炭素原子の初の実写映画をプロデュース

Published on March 31, 2009 at 6:43 PM

サイエンスフィクションのファンはまだ新しいスタートレックの映画を待っての別の二ヶ月を持っていますが、実際の科学のファンは、グラフェン結晶の縁に沿って移動する炭素原子の初映画で今ごちそう彼らの目をすることができます。金網のように配置の炭素原子の単層シート - - グラフェンことを考えるとエレクトロニクス産業の将来の鍵を握ることができる、この新しい科学映画の観客も大ヒットの比率に達することがあります。

画像は、穴とグラフェンシートの原子エッジ再建の伸びを示しています。電子ビームが穴を作るために露出した炭素原子からシート打撃上のスポットに焦点を当てた。炭素原子は、安定した設定を見つけるために自分自身を再配置。クレジット:電子顕微鏡のためのナショナルセンター

と研究者のエネルギーのローレンスバークレー国立研究所(バークレー研究所)の米国エネルギー省チームは、0.5、世界で最も強力な透過型電子顕微鏡での作業は、、穴の縁の周りに自分の位置をリアルタイム個の炭素原子に示す映画を作ったしていることグラフェンシートに打ち抜いて。視聴者が突然揮発性の原子が安定した設定を見つけるために駆動されるように化学結合が壊れるとフォームどのように観察することができます。これは、グラフェンの炭素原子のダイナミクスの初のライブ録音です。

"結晶の原子ごとに原子の成長または縮小は、固体物理学の最も基本的な問題の一つですが、それでも単一原子の加算または減算は、光学、機械的な劇的な結果をもたらすことができるナノスケールのシステムでは特に重要です。材料の電子、熱的および磁気的性質、"この研究を主導した物理学者アレックスZettlはは言った。 "個々の原子は、リアルタイムで移動し、原子配置の進化とシステムのプロパティをどのように影響するかどうかを確認する機能は、細胞が分裂し、複雑な機能を持つ高次構造が進化するにつれ、見ることを生物学者にやや似ています。"

Zettlは、彼は統合ナノメカニカルシステムのセンターのディレクターであるカリフォルニア大学(UC)バークレー校、でバークレー研究所材料科学部門(MSD)と物理学科との共同の予定を保持しています。彼は科学ジャーナルの2009年3月27日号に掲載されたこの作品についての論文の主著者である。紙と題する、"エッジでグラフェン。:安定性とダイナミクス"です。 Zettlはとの共同オーサリング本論文ではÇaglar Girit、Jannikマイヤー、ロルフエルニ、マルタRossell、クリスチャンKisielowski、李ヤン、チョルファンパーク、マイケルCrommie、マービンコーエンとスティーヴンルイだった。

彼らの論文で、著者は彼らの映画を可能にしてくれたチームは、0.5のユニークな機能を入金。チームは、透過型電子収差補正顕微鏡の略。電子顕微鏡(NCEM)のためのバークレー研究所のナショナルセンターで、最新の計器 - DOEの国家ユーザー施設、電子顕微鏡とmicrocharacterizationのための国の最高の中心 - チームは、0.5はの直径よりも小さい、ハーフオングストロームの分解能で画像を生成することができる単一の水素原子。

この成果のNCEMのディレクターウルリッヒダーメンは、エッジの原子の動きをリアルタイムで観察がナノ材料の理解と制御の新しいレベルにつながる可能性"、チームは、0.5で述べています。電子光学補正器と検出器のさらなる進歩に伴い、それがなることがありますこのような観測の感度と速度を向上させる、と原子スケールでの他の多くの反応のライブビューを見始めることが可能。"

鉛筆の先端の端からグラフェンをこすると観測グリッドに試料を中断、Zettlはと彼の同僚は、グラフェンの原始的な六角形の炭素格子に穴を導入するチームは、0.5の電子ビーム(80 kVで設定)から長期照射を使用していました。穴を作成するために露出した炭素原子からシート打撃上のスポットに集束ビーム。穴の縁にある原子は、継続的に穴のサイズが大きくなるビームからの電子によって格子から排出されているので。研究者が分析のために穴の成長と炭素原子の再配列を示すムービーを記録するために、同じチームは、0.5電子ビームを使用する。

Last Update: 21. October 2011 14:30

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