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 | Nanofabrication

Recurso de la Epitaxia de Haz Molecular Para Diseñar los Materiales De Encargo para los Científicos

Published on December 8, 2010 at 6:50 AM

El instrumento usado para la epitaxia de haz molecular (MBE) observa un poco como el módulo lunar, con las patas larguiruchas del metal introduciendo en una caja cilíndrica grande. Pero este dispositivo no es ido a luna-él cava en las moléculas en lugar de otro, ayudando capa de los materiales del arte de los científicos a nueva por capa con la precisión casi atómica.

El recurso del MBE, situado en el Ministerio de los E.E.U.U. de Laboratorio (DOE) Nacional de Argonne de la Energía, podía proporcionar a la base para que los nuevos materiales mejoren las pilas, electrónica y las baterías de combustible.

Investigadores Anand Bhattacharya de Argonne (dejado) y flanco de Tiffany Santos el instrumento de la epitaxia de haz molecular, diseñado para hacer los materiales a mano con cerca de la precisión atómica.

“Éste es el amanecer de una nueva era de descubrimiento de los materiales y síntesis,” dijo a Anand Bhattacharya, físico de Argonne que diseñó el instrumento. “En las manos derechas, puede cambiar realmente la ciencia material. En principio, los materiales que puede ser que poder hacer son limitados solamente por nuestra imaginación.”

Basado en el Centro de Argonne para los Materiales de Nanoscale, el instrumento estaba recientemente disponible para los científicos en todo el mundo quién someten las ofertas por tiempo en la máquina. Tiffany Santos, científico de Argonne que dirija las actividades de la ciencia del utilizador, dice que los docena estudios en curso han examinado hasta ahora todo de catálisis a la superconductividad.

Por ejemplo, Santos y los colegas están trabajando para crear los materiales cuyas propiedades magnéticas se pueden controlar con un campo eléctrico. Los ordenadores De Hoy y otros dispositivos digitales salvan datos en unidades de disco duro y tarjetas de memoria, componentes cuyo necesidad de ser controlado con un campo magnético. “Que es lento y también energía de desechos,” Santos dijo. “Cuando un ordenador está apagado, necesita una época larga del bootup en que usted lo devuelve conectado porque sus condensadores necesitan ser cargados hasta memoria del restore.”

El objetivo último es perfeccionar un sistema de memoria no volátil; es decir, un sistema donde los datos siguen salvados incluso mientras que se apaga el dispositivo. “Podríamos hacer esto usando un campo eléctrico para controlar los imanes,” Santos explicamos, “que es más local que un campo magnético, y también permitiría que hiciéramos los dispositivos más pequeños y más eficientes.

“Sería un descubrimiento enorme para eliminar el campo magnético,” Santos dijo. “Sino Que todos eliminarían el tiempo del cargador del programa inicial-hacia arriba, y el dispositivo también consumirían menos que energía-eliminaríamos la carga de calor de energía perdida para cargar los condensadores.”

Crear los materiales que funcionarían de nuevas maneras es porqué el instrumento de la epitaxia de haz molecular fue diseñado. La máquina puede formar superretículos, o capas de materiales con los interfaces atómico sostenidos. Puede también crear las películas de alta calidad que mantienen la estructura cristalina que presta los materiales sus propiedades únicas.

El “Acodar permite que usted busque nuevas propiedades; la fabricación de interfaces sostenidos entre las diversas capas permite que se influencien de maneras únicas,” Santos dijo.

El dispositivo es anillado con las cajas, cada diversos metales puros que contienen a los cuales pueda ser calentado más de 2.500 grados que Fahrenheit-tan caliente ellas se evapora real. El haz de los lanzamientos evaporados de los átomos del metal en un compartimiento central bajo vacío ultraalto. Allí resuelve los haces de diversos metales, golpea un substrato y reacciona con oxígeno para formar una pasta en capas cristalinas perfectamente estructuradas. Entonces los científicos pueden relanzar el proceso para agregar más capas.

La máquina de Argonne es también única en su uso del ozono (O3) de reaccionar con los metales, bastante que el oxígeno puro (O2). El “Ozono es más reactivo, así que significa que pega más fácilmente con los metales,” a Santos explicó. “Esto deja menos defectos en la pasta acabada.”

Porque es un tan nuevo campo, el diseño de los materiales de encargo toma el trabajo teórico y una poca delicadeza, los científicos dice. “Como cualquier cocinero el bueno le informará, usted puede tener la despensa mejor-abastecida,” dijo Bhattacharya, “solamente a los mejores cocineros elegirá los ingredientes más simples y saldrá con algo que es espectacular.”

8 de diciembre de 2010 Asentado

Last Update: 11. January 2012 17:37

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