Site Sponsors
  • Technical Sales Solutions - 5% off any SEM, TEM, FIB or Dual Beam
  • Park Systems - Manufacturer of a complete range of AFM solutions
  • Strem Chemicals - Nanomaterials for R&D
  • Oxford Instruments Nanoanalysis - X-Max Large Area Analytical EDS SDD
Posted in | Nanofabrication

There is 1 related live offer.

5% Off SEM, TEM, FIB or Dual Beam

מכות חום על ננו

Published on February 15, 2010 at 6:30 PM

ריתוך משתמשת בחום להצטרף פיסות מתכת בכל דבר, החל מעגלים על גורדי שחקים. אבל אוניברסיטת רייס החוקרים מצאו דרך להכות את החום על הננומטרי.

יוני לו, פרופסור להנדסת מכונות ומדעי החומר, וקבוצתו גילו כי חוטי זהב בין שלושה מיליארדית ו 10 מיליארדית המטר רחב לרתך את עצמם יחד די יפה - ללא חום.

הם דיווחו במהדורה המקוונת של היום של כתב העת Nature Nanotechnology כי nanowires זהב נקי עם מבנים אטומיים זהים יתמזגו לתוך חוט יחיד מאבד אף אחת התכונות החשמליות מכני שלה. התהליך עובד בדיוק כמו גם עם nanowires כסף, אשר קשר אחד עם השני או עם זהב.

תהליך זה קר ריתוך נצפתה בסולם מאקרו במשך עשרות שנים, אמר לו. נקי, קטעים שטוחים של מתכות דומה ניתן לבצע האג"ח בלחץ גבוה בחלל ריק. אבל רק לו ועמיתיו ראו בתהליך לקרות על הננומטרי, תחת מיקרוסקופ אלקטרונים.

כמו שקורה לעיתים קרובות במחקר בסיסי, זה לא מה שהם מחפשים בכלל. לו ורייס סטודנט לתואר יאנג לו, עם משתפי פעולה בבית Sandia National Laboratories ו אוניברסיטת בראון, ניסו לקבוע את חוזק מתיחה של nanowires זהב על ידי הצמדת קצה אחד של חוט לחקור בתוך מיקרוסקופ אלקטרונים הילוכים (TEM) והשני מעיין שלוחה זעירים המכונים במיקרוסקופ כוח אטומי (AFM) בדיקה.

משיכת חוט בנפרד נתן את צוות מדידה של כוחו. מה שהם לא מצפים לראות את החוט היה שבור לתקן את עצמו כאשר קצותיו או הצדדים נגע. מדידות הראו את החוט מחדש היתה חזקה כמו בעבר.

"לפני שאתה באמת יכול למתוח משהו, אתה צריך לצבוט את זה היטב", אמר לו, שקיבל תוכנית חוקרים צעירים מענק מחקר ממשרד חיל האוויר של מחקר ממומנים בשנה שעברה. "במהלך תהליך מניפולציה, ראינו סוג כזה של התנהגות ריתוך כל הזמן.

"בהתחלה, לא היינו שמים לב כי זה לא נראה משמעותי. אבל אחרי עושה מחקר קטן על המגרש, הבנתי גילינו משהו עשוי להיות שימושי."

בבדיקה, מצא לו את nanowires יכול להיות התיז ו מרותך פעמים רבות. חוטים המתוקן מעולם לא פרצה שוב באותה נקודה, זה מעיד על חוזק הקשר החדש.

התכונות החשמליות של מתכת גם נראה מושפע שבירת חוזרות ריתוך. "היינו הפסקה תיל reweld זה 11 פעמים לבדוק את המאפיינים החשמליים בכל פעם. כל המספרים היו קרובים מאוד", אמר.

המפתחות לרתך מוצלח הם מבנה גבישי יחיד של nanowire וכיוון תואמים. "יש הרבה אטומי פני השטח, פעיל מאוד, כי להשתתף דיפוזיה הננומטרי," אמרה לו. "ניסינו זהב וכסף, והם לרתך באותו אופן, כל עוד אתה מספק את הדרישה אוריינטציה גבישי-".

לו רואה את הגילוי פתיחת נתיבים חדשים עבור חוקרים להסתכל בקנה מידה מולקולרי האלקטרוניקה. הוא אמר צוותי בהרווארד Northwestern עובדים על דרכים מערכי דפוס של nanowires, ושילוב ריתוך קר יכול לפשט את התהליכים שלהם. "אם אתם בונים בצפיפות גבוהה מכשירים אלקטרוניים, אלו סוגים של תופעות יהיה שימושי מאוד", אמר, וציין כי חום הנגרמת על ריתוכים לרוץ הננומטרי את הסיכון של פגיעה בכוח "חומרים או מוליכות.

אמר לו גילוי שגרם למהומה בין הבודדים שהוא אמר. "אנשים שונים רואים היבטים שונים: מהנדסי חשמל לראות את הצד יישום תורת לראות כמה אנשים פיסיקה מעניין מאחורי התנהגות זו אנו מקווים במאמר זה יעודד מחקר יסודית יותר..."

העיתון המחברים כוללים יו ג'יאן הואנג, מדען במרכז ננוטכנולוגיות משולב ב Sandia National Laboratories וכן פרופ Shouheng יום ראשון, לשעבר סטודנט לתואר צ'או וואנג מאוניברסיטת בראון.

הקרן הלאומית למדע ואת חיל האוויר Office של מחקר ממומנים תמך בפרויקט.

Last Update: 24. October 2011 08:14

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