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Argonne 科学家检查在空前详细的纳米颗粒结晶

Published on May 14, 2010 at 6:29 PM

在先进的光子来源和中心之间的协作在美国能源部的 Nanoscale 材料 (DOE) Argonne 国家实验室 “看见了” nanoparticles 的结晶在空前详细的。

“Nanoscience 现在是一份热卖股票,并且人们设法创建数据的自被汇编的纳米颗粒列阵,并且内存存贮”, Argonne 辅助物理学家张江说。 “在这些设备,有序度是一个重要因素”。

辅助物理学家张江 (从左) 检查 X 光衍射,当物理学家金 Wang 和 nanoscientist 肖分钟林准备一个范例一致先进的光子来源的 beamlines。 使用 APS 的大功率的 X-射线, Argonne 科学家检查在空前详细的纳米颗粒结晶。

为了召集特定位数据,存储信息在与明确定义的图形式坐标的二维晶格是理想的。 例如,必须在特定地点存储每个信息在一个硬盘驱动器保存的歌曲的,因此它可以以后被检索。 然而,在许多情况下,缺陷在纳米颗粒晶格是内在的。

“在格子的缺陷是象路的坑洼”, Argonne 物理学家金 Wang 说。 “当您在高速公路时驾驶,您希望知道它是否是平稳的乘驾或,如果您将必须之字形为了避免一个泄了气的轮胎。 并且,您要知道坑洼如何首先形成,因此我们可以消灭他们”。

控制有序度在纳米颗粒列阵逃避。 化学家在一个小的数量能做 nanoparticles 的数量令人惊讶大。

“我们可以定期地导致在一些小滴的 1014 个微粒解决方法。 那比星形的数量是更多在银河星系的”, Argonne nanoscientist 肖分钟林。 “查找 nanoparticles 可能自汇编到与缺陷的编号下限的晶格的情况相当富挑战性”。

由于 nanoparticles 是很小的,发现是不容易的预定这个格子在自集合进程期间,如何是。 电子显微镜术能看到各自的 nanoparticles,但是视野太小的为了科学家能获得 “大照片”的什么预定是象在宏观长度缩放比例。 它不为湿解决方法也运作。

“与局部预定,一不能假设同一顺序存在全部的结构中; 它是象看到路的部分,并且假设它是直接,并且一直很好修建对末端”, Wang 说。

同一个组 Argonne 的研究员,与他们的芝加哥大学的合作者一起,发现在合适条件下, nanoparticles 可能浮动在干燥液体小滴的液体航空界面和变得自组织。

这允许二维结晶进程发生在一个很长时间缩放比例。 “您不典型地盼望金属微粒浮动。 它是象投掷的石头到池塘,并且盼望他们浮动在表面”,林说。 “但是在 nanoworld,事情请不同地正常运行”。

使用高分辨率 X-射线分散在先进的光子来源 (APS),江和其他在实时检查在空前详细的结晶进程作为它形成。 他们发现纳米颗粒列阵被形成在液体航空界面在古典二维水晶原理可能输入被定义的一个高度水晶阶段的政权。 只有当这种溶剂开始对 dewet 从表面时,请执行缺陷,并且紊乱开始出现。

“我们可以探查整个宏观范例,并且监控什么在实时发生”,江说。 “这允许我们了解什么参数是重要控制自集合进程”。

了解的此级别,科学家希望天设备例如 iPod Nano 可以由 nanoparticles 做。

在此研究的一篇论文在纳诺信函被发表了。

Last Update: 12. January 2012 07:16

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