Site Sponsors
  • Strem Chemicals - Nanomaterials for R&D
  • Oxford Instruments Nanoanalysis - X-Max Large Area Analytical EDS SDD
  • Park Systems - Manufacturer of a complete range of AFM solutions
Posted in | Nanomaterials

Аргоннской Ученые Изучить наночастиц Кристаллизация в беспрецедентных деталях

Published on May 14, 2010 at 6:29 PM

Сотрудничество между Расширенный источника фотонов и Центр наноразмерных материалов на департамент США (DOE) Аргонн энергетики Национальной лаборатории есть "увидеть" кристаллизации наночастиц в беспрецедентных деталях.

"Нанонауки является острой проблемой прямо сейчас, и люди пытаются создать самоорганизующихся наночастиц массивы данных и хранения памяти," Аргон помощник физик Чжан Цзянь сказал. "В этих устройствах, степень упорядоченности является важным фактором".

Помощник физик Чжан Цзянь (слева) рассматривает дифракции рентгеновских лучей, как физик Джин Ван и nanoscientist Сяо-Мин Линь подготовки образца на одном из beamlines Расширенный источника фотонов в. Аргоннской ученые исследовали наночастицы кристаллизации в беспрецедентных деталях использованием высокой мощности Х-лучи APS.

Для того, чтобы вызвать определенный бит данных, он идеально подходит для хранения информации на двумерной кристаллической решетки с четко определенными графических координат. Например, каждый бит информации из песни, сохраненные на жестком диске должен храниться в определенных местах, поэтому он может быть получен позже. Тем не менее, в большинстве случаев дефекты присущи решетки наночастиц кристалла.

"Дефекты в решетке, как выбоины на дороге," Аргон физик Джин говорит Ван. "Когда вы за рулем на трассе, вы хотели бы знать, является ли это будет плавный ход, или если вам придется петлять, чтобы избежать спустило колесо. Кроме того, вы хотите знать, как выбоины форме в Прежде всего, чтобы мы могли устранить их. "

Контроль степени упорядочения в массивах наночастиц был неуловим. Количество наночастиц химик может сделать в небольшом объеме удивительно большим.

"Мы можем регулярно производить 1014 частиц в несколько капель раствора. Это больше, чем число звезд в галактике Млечный Путь," Аргон nanoscientist Сяо-Мин Линь. "Чтобы найти условия, при которых наночастицы могут самостоятельно собираться в кристаллической решетке с низким количеством дефектов довольно сложно".

Потому что наночастицы настолько малы, это не легко увидеть, как приказал решетки во время процесса самосборки. При электронной микроскопии можно видеть отдельные наночастицы, но поле зрения слишком мал для ученых, чтобы получить "общую картину" того, что упорядочение как в макроскопическом масштабе длины. Он также не работает на мокрой решений.

"С местными заказа, нельзя считать, тот же порядок существует во всей структуре, это, как видите участок дороги, и предполагая, что прямая и хорошо построен весь путь до конца", говорит Ван.

Та же группа исследователей из Аргоннской, вместе со своими сотрудниками в Чикагском университете, обнаружили, что при правильных условиях, наночастицы могут плавать в жидком воздухе интерфейс сушки жидких капель и стать самоорганизации.

Это позволяет двумерного процесса кристаллизации происходит в течение намного более длительного времени масштабах. "Как правило, не ожидайте, металлические частицы плавать. Это как бросать камни в пруд и ожидая от них плавают на поверхности", сказал Лин. "Но в наномир, вещи ведут себя по-другому."

Использование высокого разрешения рассеяния рентгеновских лучей при Расширенный источника фотонов (APS), Цзян и другие рассмотрели процесс кристаллизации в беспрецедентных деталях, как он формирует в режиме реального времени. Они обнаружили, что наночастицы массивах, формируемых на жидком воздухе интерфейс может ввести режим высокой кристаллической фазы определены в классической двумерного кристалла теории. Только тогда, когда растворитель начинает dewet с поверхности, не дефекты и расстройства начинают появляться.

"Мы можем исследовать весь макроскопического образца и контролировать, что происходит в реальном времени", сказал Цзян. "Это позволяет нам понять, какие параметры важны для контроля процесса самосборки".

При таком уровне понимания, ученые надеются, что в один прекрасный день устройств, таких как Ipod Nano могут быть изготовлены из наночастиц.

Документ об этом исследовании был опубликован в Nano Letters.

Last Update: 3. October 2011 02:38

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