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Posted in | Nanomaterials

Argonne वैज्ञानिकों अभूतपूर्व विस्तार में Nanoparticle Crystallization जांच

Published on May 14, 2010 at 6:29 PM

पर नेनो पैमाने सामग्री के लिए उन्नत फोटॉन स्रोत और केंद्र के बीच सहयोग ऊर्जा (डो) Argonne राष्ट्रीय प्रयोगशाला के अमेरिकी विभाग अभूतपूर्व विस्तार में नैनोकणों के crystallization "देखा" है.

"नेनौसाइंस अभी एक गर्म मुद्दा है, और लोगों को आत्म इकट्ठे डेटा और स्मृति भंडारण के लिए nanoparticle सरणियों बनाने की कोशिश कर रहे हैं" Argonne सहायक भौतिक विज्ञानी जांग जियांग ने कहा. "इन उपकरणों में, आदेश की डिग्री एक महत्वपूर्ण कारक है."

सहायक भौतिक विज्ञानी जांग जियांग (बाएं से) भौतिक विज्ञानी जिन वांग और nanoscientist जिओ - मिन लिन के रूप में एक विवर्तन एक्स - रे की जाँच उन्नत फोटॉन स्रोत beamlines पर एक नमूना तैयार. Argonne वैज्ञानिकों अभूतपूर्व विस्तार में ए पी एस के उच्च संचालित एक्स - रे का उपयोग nanoparticle crystallization की जांच की है.

आदेश में डेटा की एक विशिष्ट सा कॉल करने के लिए, यह दो आयामी एक क्रिस्टल जालक पर अच्छी तरह से परिभाषित ग्राफिकल निर्देशांक के साथ जानकारी की दुकान करने के लिए आदर्श है. उदाहरण के लिए, एक गाना एक हार्ड ड्राइव पर सहेजी गई जानकारी के हर बिट विशिष्ट स्थानों पर संग्रहीत किया जाना चाहिए, इसलिए इसे बाद में पुनः प्राप्त किया जा सकता है. हालांकि, ज्यादातर मामलों में, दोष nanoparticle क्रिस्टल lattices में निहित हैं.

"एक जाली में दोष एक सड़क पर गड्ढे की तरह कर रहे हैं" Argonne भौतिक विज्ञानी जिन वांग ने कहा. "जब आप राजमार्ग पर गाड़ी चला रहे हो, आप को पता है कि क्या यह एक चिकनी सवारी होने जा रहा है या अगर आप क्रम में करने के लिए एक फ्लैट टायर से बचने के वक्र होगा इसके अलावा तरह होगा, आपको पता है कैसे गड्ढे में फार्म चाहता हूँ पहली जगह है, तो हम उन्हें समाप्त कर सकते हैं. "

Nanoparticle arrays में आदेश की डिग्री नियंत्रण मायावी किया गया है. नैनोकणों एक रसायनज्ञ एक छोटी मात्रा में कर सकते हैं की संख्या अचरज बड़ी है.

"हम नियमित रूप से समाधान के कुछ बूंदों में 1014 कणों का उत्पादन कर सकते हैं कि मिल्की वे आकाशगंगा में सितारों की संख्या से अधिक है." Argonne nanoscientist जिओ मिन लिन. "स्थिति है जिसके तहत नैनोकणों एक क्रिस्टल जालक में दोष का एक कम संख्या के साथ स्वयं को इकट्ठा कर सकते हैं खोजने के लिए काफी चुनौतीपूर्ण है."

क्योंकि नैनोकणों इतने छोटे हैं, यह करने के लिए आसान देखने के लिए कैसे आदेश दिया आत्म विधानसभा की प्रक्रिया के दौरान जाली है नहीं है. इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोपी व्यक्तिगत नैनोकणों देख सकते हैं, लेकिन देखने के क्षेत्र के लिए वैज्ञानिकों को आदेश देने की क्या macroscopic लंबाई पैमाने में की तरह है की एक "बड़ी तस्वीर" पाने के लिए बहुत छोटा है. यह भी गीला समाधान के लिए काम नहीं करता है.

"स्थानीय आदेश देने के साथ, एक मान लेते हैं उसी क्रम पूरी संरचना भर मौजूद नहीं कर सकते, यह सड़क के एक अनुभाग को देखने और इसे संभालने सीधे और अच्छी तरह से अंत तक सभी तरह का निर्माण किया है की तरह है," वांग ने कहा.

Argonne में शोधकर्ताओं के एक ही समूह, शिकागो विश्वविद्यालय में उनके सहयोगियों के साथ मिलकर की खोज की है कि सही परिस्थितियों में, नैनोकणों सुखाने तरल छोटी बूंद के इंटरफ़ेस तरल हवा में तैरने लगते हैं और आत्म - आयोजन बन सकते हैं.

यह दो आयामी crystallization प्रक्रिया एक बहुत लंबे समय के पैमाने पर होने के लिए अनुमति देता है. "आप आम तौर पर फ्लोट करने के लिए धातु के कणों की उम्मीद नहीं है. यह एक तालाब में पत्थर फेंक रहे हैं और उन्हें सतह पर तैरने लगते हैं के लिए उम्मीद की तरह है," लिन ने कहा. "लेकिन nanoworld में, बातें अलग व्यवहार करते हैं."

उन्नत फोटॉन स्रोत (ए पी एस) में उच्च संकल्प एक्स - रे बिखरने का प्रयोग, जियांग और दूसरों को अभूतपूर्व विस्तार में crystallization प्रक्रिया की जांच के रूप में यह वास्तविक समय में रूपों. उन्होंने पाया कि nanoparticle सरणियों तरल हवा अंतरफलक पर गठित एक अत्यधिक क्रिस्टलीय शास्त्रीय क्रिस्टल दो आयामी सिद्धांत में परिभाषित चरण के शासन में प्रवेश कर सकते हैं. केवल जब विलायक के सतह से dewet शुरू होता है, दोष और विकार आने लगते हैं.

"हम पूरे macroscopic नमूना जांच कर सकते हैं और मॉनिटर वास्तविक समय में क्या हो रहा है," जियांग ने कहा. "यह हमें समझने के लिए पैरामीटर क्या आत्म विधानसभा की प्रक्रिया को नियंत्रित करने के लिए महत्वपूर्ण हैं अनुमति देता है."

समझने के इस स्तर के साथ, वैज्ञानिकों को आशा है कि एक आइपॉड नैनो जैसे दिन उपकरणों नैनोकणों से बनाया जा सकता.

इस शोध पर एक कागज नैनो पत्र में प्रकाशित किया गया था.

Last Update: 6. October 2011 13:43

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