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各自的碳原子伯克利科學家產物第一部實況活動電影在活動的

Published on March 31, 2009 at 6:43 PM

科幻風扇仍然有另外二個月等待新的星艦奇航記電影,但是實際科學風扇可能現在赴宴他們的眼睛在第一部電影移動沿 graphene 水晶的邊緣的碳原子。 假設 graphene - 碳原子單一層狀頁被安排像網狀電線 - 可以把握這個關鍵到電子工業的遠期,此新的科學電影的聽眾也許也到達巨型炸彈比例。

照片顯示一個漏洞的增長和基本邊緣重建在 graphene 頁。 電子束集中對地點於頁吹滅顯示的碳原子做這個漏洞。 碳原子然後改變位置自己查找一種穩定的配置。 赊帳: 電子顯微鏡術國家中心

美國能源部的研究員勞倫斯伯克利國家實驗室 (伯克利實驗室),與小組 0.5 一起使用,世界的最強大的傳輸電子顯微鏡,拍了在改變位置的實時碳原子顯示在漏洞邊緣附近被猛擊到 graphene 頁的一部電影。 瀏覽器可能觀察化學鍵如何中斷并且形成,當驅動突然可變的原子查找一種穩定的配置。 這是碳原子動力的第一個活記錄在 graphene 的。

「原子由原子增長或收縮水晶是其中一個固態物理學的最根本的問題,但是為甚而一個唯一原子添加或減法可能有機械的嚴重的結果的 nanoscale 系統是特別重要的,材料的光學,電子,熱量和磁性」,說導致此研究的物理學家亞歷克斯 Zettl。 「這個能力發現各自的原子移動在實時和發現這種基本配置如何演變和影響系統特性的生物學家是有些如同能注意,因為細胞分開,并且與複雜功能的一個高次結構演變」。

Zettl 在加州大學暫掛與伯克利實驗室的 (MSD)材料學分部和物理系的聯合預約 (UC) 伯克利,其中他是集成 Nanomechanical 系統的中心的主任。 他是首席作者文件描述此工作出現於日記帳科學的 2009 3月 27日,問題。 標題名為本文, 「在邊緣的 Graphene : 穩定性和動力」。 合著與 Zettl 的本文是 Çaglar Girit, Jannik 邁爾,羅爾夫 Erni,瑪爾塔羅塞爾,基督徒 Kisielowski、李楊, Cheol-Hwan 公園,邁克爾 Crommie,馬文科恩和史蒂文 Louie。

在他們的文件,作者相信小組 0.5 的唯一功能使的他們的電影成為可能。 小組代表傳輸電子變型被更正的顯微鏡。 最新的儀器在電子顯微鏡術 (NCEM) 伯克利實驗室的國家中心 - 母鹿國家用戶設備和電子顯微鏡術和 microcharacterization 國家(地區) 的首要的中心 - 小組 0.5 能够導致與半埃解決方法的圖像,比唯一氫原子的直徑是較少。

此成績的前述 NCEM 主任烏爾裡克 Dahmen 與小組 0.5 的, 「邊緣原子的移動的實時觀察可能導致 nanomaterials 瞭解和控制的一個新的級別。 在電子光學糾正者和探測器的進一步預付款增加區分和速度的這樣觀察,并且開始發現許多其他回應一張活視圖在這個基本縮放比例可能變得可能」。

一個鉛筆技巧和暫停這個標本的使用的結尾在觀察網格, Zettl 和他的同事的摩擦 graphene 延長從小組 0.5's 電子束的輻照區域 (请設置在 80 kV) 引入漏洞到 graphene 的原始六角碳格子。 集中對地點的射線於頁吹滅顯示的碳原子創建這個漏洞。 因為在這個漏洞的邊緣的原子從這個格子連續拋出由從這條射線的電子這個漏洞的範圍增長。 研究員使用同一個小組 0.5 電子束為分析記錄顯示漏洞和碳原子的重新整理的增長的電影。

「失去他們的鄰居的原子變得高度可變,并且迅速地移動,連續改變位置從一種亞穩的配置到下」, Zettl 說。 「雖然配置來來往往,我們查找之字形配置是最穩定的。 它比另一種最公用的配置發生經常和在沿這個邊緣的更長的長度縮放比例,我們稱扶手椅子」。

瞭解哪些基本配置是最穩定的是其中一個關鍵字對預測和控制使用 graphene 邊緣設備的穩定性。 在之字形配置的嚴格的穩定性的發現上特別地承諾計算機行業的 spintronic 夢想的新聞。

二年前,共同執筆者科恩和 Louie,暫掛與伯克利實驗室的材料學分部和加州大學伯克利分校的聯合預約的理論家,被計算因此 graphene nanoribbons 執行當前空轉,并且可能起基本類型作用對於 nanosized spintronic 設備。 空轉,出現從一個空轉的電子的磁場的數量機械性能,運載可以用於輸入在二進位制的 0s 和 1s 的數據的一個定向值或者 「」或 「下來」。 Spintronic 設備比今天設備承諾小,快速地和多才多藝,因為 - 在其他好處中 - 數據存儲不消失,當電流終止。

Last Update: 24. January 2012 12:55

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