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Lo Studio Spiega la Formazione di Cerchi del Ventriglio di Nanoscale in Leghe Eutettiche

Published on March 3, 2012 at 4:23 AM

Da Cameron Chai

Le comprensioni Teoriche degli studi intrapresi da un gruppo di ricerca piombo da Junqiao Wu dal Laboratorio Nazionale di Lawrence Berkeley del Dipartimento Per L'Energia di Stati Uniti Hanno spiegato dettagliatamente circa la formazione di nano-reticoli chiamati cerchi stranieri del ventriglio del `' durante la ricottura di un nanolayer dell'oro sopra una superficie piana del silicio.

Quando uno strato sottile di oro tempra sopra una lastra di silicio ricoperta d'ossido di silicio indigeno, i raggruppamenti a caso distribuiti della lega eutettica si formano rapidamente - e poi passano con una serie rapida di cambiamenti sconosciuti, lasciante i cerchi nudi del silicio-diossido circondati tramite detriti. Ogni cerchio spogliato rivela un quadrato perfetto al suo centro. L'area indicata è circa 107 da 155 micrometri (millionths di un metro). (credito: Laboratorio Nazionale di Lawrence Berkeley)

Le Lettere Fisiche di Esame ha pubblicato i risultati della ricerca online. Il gruppo di ricerca ha studiato le pellicole ultrasottili di una lega eutettica del d'oro silicio, che è ideale per la produzione i nanomaterials e dei semiconduttori del nanoscale come i nanowires. Lo stato liquido delle leghe eutettiche fornisce più ostruzioni, che sono particolarmente forti al nanoscale dovuto il di più alto livello di tensione superficiale.

Il gruppo di ricerca ha iniziato l'esperimento con un substrato di silicio puro ed ha applicato un diossido di silicio che nanocoating sopra la superficie piana del substrato. In Cima a questa superficie, il gruppo ha steso i livelli puri dell'oro variando i loro spessori fra alcuni nanometri e 300 nanometro da una prova all'altra. La mescolanza dell'oro con il silicio puro è stata impedita dalla barriera del diossido di silicio. Il gruppo poi ha riscaldato il campione stratificato nelle circostanze specifiche, che hanno provocato la formazione di zona spogliata circolare nuda centrale detrito-circondata del diossido di silicio che ha contenuto un quadrato perfetto di silicio e di oro al suo centro.

Il gruppo ha scoperto che il ritmo di espansione dei cerchi eutettici ha variato inversamente con lo spessore del livello originale dell'oro. Il gruppo egualmente ha trovato una relazione costante fra la dimensione del cerchio e la dimensione del quadrato. Il raggio del cerchio era costantemente la lunghezza del quadrato sollevata alla potenza di 3/2. I quadrati hanno cominciato come punti deboli, che erano le sorgenti dei cerchi eutettici espandentesi del d'oro silicio. A Seguito della rottura dell'eutettico circolare, i quadrati ottengono imballati con lo stesso eutettico ma ancora restati al centro della zona spogliata. Il raffreddamento successivo dei quadrati ha causato la separazione di silicio e di oro dentro loro, producendo le barriere ben definite di silicio puro ed approssimativamente ha descritto i quadrati puri dell'oro ai centri.

Wu ha spiegato che il gruppo ha scoperto che reagire lo spessore dei livelli domina la velocità di reazione nella creazione dei liquidi eutettici del d'oro silicio minuscolo e probabilmente in tutto l'altro eutettico, aprendo le strade novelle a costruire e produrre i materiali del nanoscale.

Sorgente: http://www.lbl.gov

Last Update: 3. March 2012 05:50

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