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Posted in | Nanomaterials | Nanoanalysis

Il Posizionamento Preciso di Nanocrystals Permette il Controllo Sopra i Beni Collettivi

Published on February 18, 2011 at 4:36 AM

L'ordinazione Precisa nei superreticoli (3-D) bidimensionali (2-D) e tridimensionali costituiti dall'auto-assembly di diversi nanocrystals (NCs) tiene conto controllo dell'accoppiamento magnetico, ottico ed elettronico fra il NCs determinato.

Questo controllo può piombo ai beni collettivi utili quali la coerenza vibratoria, transizioni reversibili dell'metallo--isolante, la conducibilità migliorata, il trasporto rotazione-dipendente dell'elettrone, ferro migliorato e ferrimagnetism, magnetotransport musicale ed il trasporto efficiente della tassa. Questi beni hanno molte applicazioni potenziali in pile solari, transistor di effetto di campo, unità luminescenti, rivelatori fotoelettrici e fotoconduttori.

(a) Illustrazione Schematica dell'esperimento ad alta pressione in una cella dell'incudine del diamante. Immagini Ad Alta Definizione di microscopia del electrom di scansione dei supercrystals 3-D sfaccettati (b) auto-montato dai 7,0 nanocrystals sferici colloidali di nanometro PbS (c) e scattering corrispondente dei raggi x di piccolo-angolo (d) e micro reticoli di diffrazione ai raggi X (e)

dovuto il posizionamento preciso del NCs all'interno di un superreticolo 3-D, tali sistemi si riferiscono a frequentemente come “supercrystals„ (SCs) nell'analogia ai cristalli costruiti degli atomi. Ma a differenza dei cristalli atomici, offerta di SCs la flessibilità di sintonizzazione della distanza interparticle dovuto presenza dello shell “di morbidezza„ dei leganti organici che possono essere usati per gestire i beni collettivi in tali strutture. La stabilità Strutturale e la compressibilità sono caratteristiche fondamentali di tutto il sistema 3-D.

Un gruppo dei ricercatori dal Centro del Laboratorio Nazionale di Argonne per i Materiali di Nanoscale, la Divisione di Scienza dei Raggi X al Argonne Ha Avanzato la Sorgente del Fotone (APS), Università di GeoSoilEnviroCARS di Chicago, che gestisce il Settore 13 ai APS e la Northwestern University ha riferito sullo scattering quasi idrostatico, ad alta pressione, di piccolo-angolo in primo luogo combinato dei raggi x (SAXS) e sui micro studi (XRD) sulla persona sfaccettata, supercrystals 3-D di diffrazione ai raggi X auto-montati dai 7,0 nanocrystals colloidali di nanometro PbS. La Combinazione delle tecniche di XRD e di SAXS ha tenuto conto la valutazione precisa del gioco interparticle durante la pressione che cicla poiché la variazione di volume del NCs determinato è stata considerata. Il Neon è stato usato come media di trasmissione di una pressione per evitare la possibilità della lisciviazione dei leganti organici dalla superficie del NCs e di perdita dell'integrità strutturale dello SCs dovuto sinterizzare. La cella SAXS dell'incudine (DAC) del Diamante sperimenta nel campo di pressione da ambientale a GPa 12,5, eseguito al beamline 12-ID-C dei raggi x di Divisione di Scienza dei Raggi X ai APS, la stabilità strutturale quasi perfetta rivelatrice dello SCs, con l'organizzazione del FCC del NCs. Il XRD sperimenta, che sono stati effettuati al beamline 13-ID-D dei raggi x di GeoSoilEnviroCARS ai APS, dimostrato che NCs ha forte orientamento preferenziale di NCs determinato in SCs fino ad un massimo di ~55 GPa che è conservato durante il riciclaggio di pressione.

I beni meccanici del NCs determinato, del loro SCs e della matrice del legante sono stati analizzati facendo uso dell'equazione degli stati derivati dai dati di compressione redatti da SAXS e da XRD. Il modulo in serie di pressione ambiente dello SCs è stato calcolato per essere ~5 GPa durante la compressione e ~14,5 GPa durante il ciclo della versione, rispettivamente. NCs è stato trovato per subire la transizione di fase di prim'ordine superiore a 8 GPa e la trasformazione continua con un singolo evento di nucleazione (all'interno di un campo di pressione di 8.1-9.2 GPa) durante la prima transizione e una nucleazione eterogenea durante la seconda trasformazione a partire dalla fase intermedia (che ancora non è identificata) alla struttura di CsCl. Un modulo in serie per la matrice del legante di ~2.2-2.95 GPa è un ordine di grandezza maggior di quello osservato dallo studio di nanoindentation.

L'alta stabilità strutturale dello SCs e la capacità sintonizzare il gioco interparticle sembrano offrire la promessa di ulteriore manipolazione dei beni collettivi dei solidi artificiali auto-organizzati compreso le strutture che hanno consistito di NCs trasformato alle alte pressioni in una fase differente. La Combinazione XRD e del SAXS ad alta pressione fornisce le opportunità uniche di ottenere le informazioni dirette sui beni meccanici di diverse particelle elementari e delle loro architetture gerarchiche.

Sorgente: http://www.anl.gov/

Last Update: 12. January 2012 19:28

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