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Argonne 科學家檢查在空前詳細的納米顆粒結晶

Published on May 14, 2010 at 6:29 PM

在先進的光子來源和中心之間的協作在美國能源部的 Nanoscale 材料 (DOE) Argonne 國家實驗室 「看見了」 nanoparticles 的結晶在空前詳細的。

「Nanoscience 現在是一份熱賣股票,并且人們設法創建數據的自被彙編的納米顆粒列陣,并且內存存貯」, Argonne 輔助物理學家張江說。 「在這些設備,有序度是一個重要因素」。

輔助物理學家張江 (從左) 檢查 X 光衍射,當物理學家金 Wang 和 nanoscientist 肖分鐘林準備一個範例一致先進的光子來源的 beamlines。 使用 APS 的大功率的 X-射線, Argonne 科學家檢查在空前詳細的納米顆粒結晶。

為了召集特定位數據,存儲信息在與明確定義的圖形式坐標的二維晶格是理想的。 例如,必須在特定地點存儲每個信息在一個硬盤驅動器保存的歌曲的,因此它可以以後被檢索。 然而,在許多情況下,缺陷在納米顆粒晶格是內在的。

「在格子的缺陷是像路的坑窪」, Argonne 物理學家金 Wang 說。 「當您在高速公路時駕駛,您希望知道它是否是平穩的乘駕或,如果您將必須之字形為了避免一個泄了氣的輪胎。 並且,您要知道坑窪如何首先形成,因此我們可以消滅他們」。

控制有序度在納米顆粒列陣逃避。 化學家在一個小的數量能做 nanoparticles 的數量令人驚訝大。

「我們可以定期地導致在一些小滴的 1014 個微粒解決方法。 那比星形的數量是更多在銀河星系的」, Argonne nanoscientist 肖分鐘林。 「查找 nanoparticles 可能自彙編到與缺陷的編號下限的晶格的情況相當富挑戰性」。

由於 nanoparticles 是很小的,發現是不容易的預定這個格子在自集合進程期間,如何是。 電子顯微鏡術能看到各自的 nanoparticles,但是視野太小的為了科學家能獲得 「大照片」的什麼預定是像在宏觀長度縮放比例。 它不為濕解決方法也運作。

「與局部預定,一不能假設同一順序存在全部的結構中; 它是像看到路的部分,并且假設它是直接,并且一直很好修建對末端」, Wang 說。

同一個組 Argonne 的研究員,與他們的芝加哥大學的合作者一起,發現在合適條件下, nanoparticles 可能浮動在乾燥液體小滴的液體航空界面和變得自組織。

這允許二維結晶進程發生在一個很長時間縮放比例。 「您不典型地盼望金屬微粒浮動。 它是像投擲的石頭到池塘,并且盼望他們浮動在表面」,林說。 「但是在 nanoworld,事情请不同地正常運行」。

使用高分辨率 X-射線分散在先進的光子來源 (APS),江和其他在實時檢查在空前詳細的結晶進程作為它形成。 他們發現納米顆粒列陣被形成在液體航空界面在古典二維水晶原理可能輸入被定義的一個高度水晶階段的政權。 只有當這種溶劑開始對 dewet 從表面時,请執行缺陷,并且紊亂開始出現。

「我們可以探查整個宏觀範例,并且監控什麼在實時發生」,江說。 「這允許我們瞭解什麼參數是重要控制自集合進程」。

瞭解的此級別,科學家希望天設備例如 iPod Nano 可以由 nanoparticles 做。

在此研究的一篇論文在納諾信函被發表了。

Last Update: 25. January 2012 20:47

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