Argonne の国立研究所米国エネルギー省の Nanoscale の文書のための高度の光子ソースと中心 (DOE)間の共同は今迄にない詳細の nanoparticles の結晶化 「見ました」。
「Nanoscience 今重大な問題であり、人々はデータのための自己組み立てられた nanoparticle のアレイを作成することを試みて、メモリ記憶」はとチャン江 Argonne の補助物理学者は言いました。 「これらの装置に、命令のある程度はです重要な要因」。
チャン江補助物理学者は (左から) 物理学者および nanoscientist シャオ分林が高度の光子ソースの beamlines の 1 でサンプルを準備すると同時にジン Wang X 線回折を検査します。 Argonne の科学者は APS の強力な X 線を使用して今迄にない詳細の nanoparticle の結晶化を検査しました。
データの特定のビットを呼出すためには、明示されている写実的な座標の二次元の結晶格子で情報を保存することは理想的です。 例えば、ハード・ドライブで保存される特定の位置で歌のすべての情報は保存されなければなりません従って後で検索することができます。 ただし、ほとんどの場合、欠陥は nanoparticle の結晶格子に装備されています。
「格子の欠陥道の路面の穴のようです」はとジン Wang Argonne の物理学者は言いました。 「ハイウェイで運転しているとき、望みますそれがスムーズな乗車であることを行っているかどうかまたは知ることをパンクしたタイヤを避けなければジグザグ形ならなければ。 また、路面の穴が初めにどのように形作る、従って私達は」。それらを除去してもいいですか知りたいと思います
nanoparticle のずっとアレイの命令のある程度を制御することは逃げやすいです。 化学者が小さいボリュームで作ることができる nanoparticles の番号は驚くほど大きいです。
「私達は定期的に解決の少数のしぶきの 1014 の粒子を作り出してもいいです。 それは銀河ギャラクシーの星の番号より多く」、 Argonne の nanoscientist シャオ分林です。 「Nanoparticles が欠陥の低い数字を用いる結晶格子に自己組み立てることができる条件を見つけることはですかなり挑戦的」。
nanoparticles がとても小さいので、格子命令される自己アセンブリプロセスの間にどのようにあるか見ることは容易ではないです。 電子顕微鏡検査は個々の nanoparticles を見ることができますが得るにはことができる命令がマクロスコピック長さのスケールにのようであるものの科学者が 「大きい映像」をように視野は余りにも小さいです。 それはまたぬれた解決のために働きません。
「ローカル命令、 1 と同じ順序が全構造全体あることを仮定できません; それは道のセクションを見ることのようであり、それを仮定することはまっすぐにあり、よく端にずっと組み立てられて」と Wang は言いました。
シカゴ大学の彼らの共作者とともに Argonne の研究者の同じグループは、良い状態の下で、 nanoparticles が乾燥の液体のしぶきの液体空気インターフェイスで浮かび、自己組織されるようになることができることを検出しました。
これは二次元の結晶化プロセスが大いに長い時間のスケールに発生するようにします。 「浮かぶと普通金属粒子が期待しません。 それは池に投げる石のようであり、表面で浮かぶとそれらが期待します」と林は言いました。 「しかし nanoworld、事で別様に動作して下さい」。
高度の光子ソースの高解像の X 線分散を使用して (APS)、江および他はリアルタイムにそれとして今迄にない詳細の結晶化プロセスを形作ります検査しました。 それらは液体空気インターフェイスで形作られる nanoparticle のアレイが古典的な二次元の水晶理論で定義される非常に結晶段階の政体を入力することができることを検出しました。 溶媒が表面からの dewet に開始するときだけ、欠陥をすれば無秩序は現われ始めます。
「私達は全体のマクロスコピックサンプルを厳密に調べてもいく、起こっていることリアルタイムに監視するため」と江は言いました。 「これは私達がどんなパラメータが自己アセンブリプロセスを制御して重要」。であるか理解することを可能にします
理解のこのレベルによって、科学者は iPod Nano のような日装置が nanoparticles から作ることができることを望みます。
この研究のペーパーは Nano 文字で出版されました。