Den Berkeley ForskareJordbruksprodukter Bor Först HandlingFilm av IndividKolAtoms i Handling

Published on March 31, 2009 at 6:43 PM

Science fläktar har fortfarande en andra två månader av att vänta den nya Star Trek filmen, men fläktar av faktisk vetenskap kan festa deras synar nu på den första filmen någonsin av kolatoms som är rörs längs kanta av en graphenekristall. Givet, att singel-varvad graphene - täcker av kolatoms som ordnad något liknandehöna binder - kan rymma det nyckel- till framtiden av elektronikbranschen, ner åhörarna för denna nya vetenskapsfilm som också kan, jättesuccé proportionerar.

Föreställa shows tillväxten av en spela golfboll i hål, och det atom- kantar rekonstruktion i en graphene täcker. En elektron strålar fokuserat till en fläck på täckaslagen ut de utsatta kolatomsna för att göra spela golfboll i hål. Kolatomsna placerar sig om därefter för att finna en stabil konfiguration. Kreditera: Medborgare Centrerar för ElektronMicroscopy

Forskare med U.S.-Avdelningen av Energis Laboratoriumet för den Lawrence Berkeley Medborgare (det Berkeley Labbet), arbete med LAG 0,5, världens det kraftigaste mikroskopet för överföringselektronen, har gjort en film som visar i realtidskolatoms som placerar sig om runt om kanta av en spela golfboll i hål, som stansades in i en graphene täcker. Tittare kan observera hur kemiska förbindelser bryter och bildar, som flyktigt ämneatomsna är plötsligt drivande att finna en stabil konfiguration. Denna är den första - någonsin levande inspelningen av dynamiken av kolatoms i graphene.

”Är är atom-vid-atomen tillväxten eller krympningen av kristaller ett av de mest grundproblemen av det fasta tillståndets fysik, men speciellt kritiska för nanoscalesystem, var tillägget eller subtraktionen av även en singelatom kan ha dramatiska följder för mekaniskt, optisk, elektronisk, termisk och magnetisk rekvisita av det materiellt,” sade fysiker Alex Zettl som ledde denna forskning. ”Är kapaciteten att se individatomsflyttning omkring i real-time och att se, hur den atom- konfigurationen evolves och påverkansystemrekvisita något liknande till biolog som en är kompetent till klockan, som celler delar, och ett högre beställer strukturerar med komplex funktionsduglighet evolves.”,

Zettl håll fogar ihop tidsbeställningar med det Berkeley Labb Uppdelning för Vetenskaper för Material (MSD) och FysikAvdelningen på Universitetar av Kalifornien (UC) Berkeley, var han är direktören av Centrera av Inbyggda Nanomechanical System. Han är främsta författare av pappers- beskriva detta arbete, som visas i Mars 27, 2009 utfärdar av föra journal överVetenskapen. Det pappers- berättigas, ”Graphene på Kanta: Stabilitet och Dynamik.”, Co-Vara upphovsman till detta pappers- med Zettl var Çaglar Girit, Jannik Meyer, Rolf Erni, Marta Rossell, Kristen Kisielowski, Li Yang, Cheol-Hwan Parkerar, Michael Crommie, Marvin Cohen och Steven Louie.

I deras pappers- krediterar författarna de unika kapaciteterna av LAG 0,5 för danande deras filmmöjlighet. LAGstativ för Avvikelse-Korrigerat Mikroskop för Överföring Elektron. De nyast instrumenterar på det Berkeley Labb Medborgare Centrerar för ElektronMicroscopy (NCEM) - en lätthet för DOEmedborgareanvändare, och landets premiärminister centrerar för elektronmicroscopy och microcharacterization - LAG 0,5 är kapabelt av att producera avbildar med halv angstromupplösning, som är mindre än diametern av en singelväteatom.

Den Said NCEM-direktören Ulrich Dahmen av denna prestation med LAG 0,5, ”Realtidsobservationen av förehavanden av kantar atoms kunde leda till ett nytt jämnar av överenskommelse och kontrollerar av nanomaterials. Med mer ytterligare framflyttningar i elektron-optiska korrigerings och avkännare kan börjar den bli möjligheten till förhöjning känsligheten och rusa av sådan observationer och att se ett levande beskåda av många andra reaktioner på det atom- fjäll.”,

Gnuggbildgraphene av avsluta av en ritaspets och inställning av prov i ett observationsraster, Zettl och hans kollegor använde långvarig irradiation från LAGET, 0.5's- somelektronen strålar (uppsättningen på 80 kV) för att introducera en spela golfboll i hål in i graphene'snas det pristine sexhörniga kolgallret. Fokusera stråla till en fläck på täcka blåser ut de utsatta kolatomsna för att skapa spela golfboll i hål. Sedan atoms på kanta av spela golfboll i hål skjuts ut ständigt från gallret av elektroner från stråla, växer storleksanpassa av spela golfboll i hål. Forskarna använde det samma LAGET, 0,5 som elektronen strålar för att anteckna för analys en filmvisning tillväxten av spela golfboll i hål och rearrangementen av kolatomsna.

”Blir Atoms, som förlorar deras grann, högt flyktigt ämne och flyttningen omkring snabbt och ständigt att placera sig om från en metastable konfiguration till det nästa,”, sade Zettl. ”Även Om konfigurationer kommer och går, grundar vi en sicksackkonfiguration för att vara det mest stall. Det uppstår oftare och över längre längdfjäll längs kanta än den annan mest allmänningkonfigurationen, som vi kallade fåtöljen.”,

Överenskommelse, som av dessa atom- konfigurationer är det mest stall, är en av stämm till förutsägelsen, och kontrollera stabiliteten av en apparat, som använder graphene, kantar. Upptäckten av stark stabilitet i sicksackkonfigurationen är bestämt lova nyheterna för de spintronic drömmarna av databranschenen.

Två år sedan, co-författare Cohen och Louie, theorists, som rymmer gemensamma tidsbeställningar med det Berkeley Labb Uppdelning för Vetenskaper för Material och Uc Berkeley som beräknas att nanoribbons av graphene kan föra en snurrandeström och kunde därför serven som basen för nanosized spintronic apparater. Snurrandet en mekanisk egenskap för quantum som uppstår från det magnetiskt, sätter in av en snurrelektron, bär ett riktnings värderar av endera ”upp”, eller ”besegra” som kan vara van vid kodar data i 0sen och 1sen av det binära systemet. Spintronic apparater lovar för att vara mindre, snabbare och långt mer mångsidig än dagens apparater, därför att - bland andra fördelar - datalagring inte försvinner, när den elektriska strömmen stoppar.

Last Update: 24. January 2012 14:53

Tell Us What You Think

Do you have a review, update or anything you would like to add to this news story?

Leave your feedback
Submit