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Les Scientifiques d'Argonne Examinent la Cristallisation de Nanoparticle dans le Petit Groupe Sans Précédent

Published on May 14, 2010 at 6:29 PM

Une collaboration entre la Source de Photon et le Centre Avancés pour des Matériaux de Nanoscale au Ministère De L'énergie d'États-Unis le Laboratoire (DOE) National d'Argonne « A vu » la cristallisation des nanoparticles dans le petit groupe sans précédent.

« Nanoscience est un sujet brûlant en ce moment, et les gens essayent de produire des alignements auto-assemblés de nanoparticle pour des données et mémoire de mémoire, » le physicien auxiliaire Zhang Jiang d'Argonne a dit. « Dans des ces dispositifs, le degré de commande est un facteur important. »

Le physicien Auxiliaire Zhang Jiang (de la gauche) examine une diffraction des rayons X Pendant que le physicien Jin Wang et la Xiao-Minute Lin de nanoscientist préparent un échantillon à un des beamlines de la Source Avancée de Photon. Les scientifiques d'Argonne ont examiné la cristallisation de nanoparticle dans le petit groupe sans précédent utilisant les Rayons X à puissance élevée des APS.

Afin d'appeler un bit particulier des données, il est idéal de stocker l'information sur un réseau cristallin bidimensionnel avec des coordonnées graphiques bien définies. Par exemple, chaque bit d'information d'une chanson enrégistrée sur un disque dur doit être enregistré aux emplacements particuliers, ainsi il peut être recherché plus tard. Cependant, dans la plupart des cas, les défauts sont inhérents dans des réseaux cristallins de nanoparticle.

Les « Défauts dans un réseau sont comme des nids de poule sur une route, » le physicien Jin Wang d'Argonne a dit. « Quand vous conduisez sur l'omnibus, vous voudriez savoir si ce va être une conduite douce ou si vous devrez zigzag afin d'éviter un pneu crevé. En Outre, vous voulez savoir les nids de poule forment en premier lieu, ainsi nous pouvons les éliminer. »

Le Réglage du degré de commande dans des alignements de nanoparticle a été évasif. Le nombre de nanoparticles qu'un pharmacien peut effectuer en petit volume est étonnant grand.

« Nous pouvons par habitude produire 1014 particules dans quelques gouttelettes de solution. C'est plus que le nombre d'étoiles dans la Galaxie de Voie Laiteuse, » Xiao-Minute Lin de nanoscientist d'Argonne. « Trouver les conditions dans lesquelles les nanoparticles peuvent auto-assembler dans un réseau cristallin avec un nombre peu élevé des défauts est tout à fait provocante. »

Puisque les nanoparticles sont si petits, il n'est pas facile de voir comment passé commande le réseau est pendant le procédé en kit. La Microscopie électronique peut voir différents nanoparticles, mais le champ de vision est trop petit pour que les scientifiques obtiennent une « grande illustration » de ce qu'est la commande comme dans l'échelle macroscopique de longueur. Cela également ne fonctionne pas pour les solutions mouillées.

« Avec la commande locale, une ne peut pas supposer que la même commande existe à travers la structure entière ; elle est comme voir une partie de route et l'assumer est droite et bien construit complètement à l'extrémité, » Wang a dit.

Le même groupe de chercheurs chez Argonne, avec leurs collaborateurs à l'Université de Chicago, a découvert que dans les bonnes conditions, les nanoparticles peuvent flotter à une surface adjacente de liquide-air d'une gouttelette liquide de séchage et devenir auto-dispensés.

Ceci permet au procédé bidimensionnel de cristallisation de se produire au-dessus d'une échelle de temps beaucoup plus longue. « Vous type ne vous attendez pas à ce que les particules métalliques flottent. Il est comme les pierres de projection dans un étang et s'attendant à ce qu'elles flottent sur la surface, » Lin a dit. « Mais dans le nanoworld, choses comportez-vous différemment. »

Utilisant la diffusion des rayons X À haute résolution à la Source Avancée de Photon (APS), Jiang et les autres ont examiné le procédé de cristallisation dans le petit groupe sans précédent en tant que lui forme en temps réel. Ils ont découvert que les alignements de nanoparticle formés à la surface adjacente de liquide-air peuvent écrire un régime d'une phase hautement cristalline définie dans la théorie en cristal bidimensionnelle classique. Seulement quand le solvant commence au dewet à partir de la surface, faites les défauts et le trouble commencent à apparaître.

« Nous pouvons sonder l'échantillon macroscopique entier et surveiller ce qui se produit en temps réel, » Jiang a dit. « Ceci nous permet de comprendre quels paramètres sont importants pour régler le procédé en kit. »

Avec ce niveau de la compréhension, les scientifiques espèrent que les dispositifs jour tels que l'iPod nano pourront être effectués à partir des nanoparticles.

Un document sur cette recherche a été publié dans les Lettres Nanoes.

Last Update: 12. January 2012 08:41

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