Die Modellierung der Atom-und Void Strukturen amorpher Materialien

Published on October 14, 2008 at 10:30 AM

Forscher haben genau Tools, Modell der atomaren und nichtig Strukturen eines Netzwerk-Bildung von elementarem Material identifiziert. Diese Tools können revolutionieren den Prozess der Schaffung neuer Solarzellen, Flachbildschirme, optische Speichermedien und unzähligen anderen technischen Geräten.

Die Herstellung von amorphen roten Phosphors wurde zuerst von A. Vogel im Jahr 1813 berichtet. Jetzt druckabhängigen 3D atomare Struktur Modelle wurden gebaut, um im Einklang mit Neutronen-und Röntgenbeugung Diamantstempelzelle Daten. Bild von Scott Dougherty / LLNL.

Das Team, bestehend aus Forschern aus gemacht Lawrence Livermore National Laboratory , Rutherford Appleton Laboratory und Lawrence Berkeley National Laboratory, erstellt 3D-Modelle von druckabhängigen Strukturen aus amorphem rotem Phosphor (eine allotrope des Elements Phosphor mit unterschiedlichen strukturellen Modifikationen), die zum ersten Zeit genau von Neutronen-und Röntgenbeugung Studien dargestellt. Sie haben auch eine neue Methode entwickelt, um genau zu charakterisieren void Strukturen innerhalb Netz-bildenden Materialien.

Diese Ergebnisse auf einer elementaren Material dienen als Maßstab für die Fähigkeit der Analyse-Tools genau schildern die gesamte Struktur der Multi-atomaren amorphes Material-Systemen. Die mechanischen, optischen, magnetischen und elektronischen Plastizität amorpher Materialien sind äußerst viel versprechend zur Erhöhung aktuellen und neu entstehenden Technologien. Die neuen Werkzeuge bauen mehr systematischen Entwurf Wege zu R & D Fortschritte.

Amorphe rotem Phosphor (a-RP) wurde erstmals berichtet, dass von A. Vogel im Jahr 1813 gebildet werden, wenn das Sonnenlicht auf weißem Phosphor fokussiert war. Während des 20. Jahrhunderts, war ein-RP studierte intensiv mit einer Vielzahl von experimentellen und theoretischen Werkzeuge.

Beginnend in den 1970er und 80er Jahren, amorph oder ungeordneten Materialien erwiesen sich technologisch tragfähigen Eigenschaften durch ihre zentrale Rolle in der Photovoltaik-Zellen und tragbare opto-elektronischen Speichermedien wie CDs, DVDs, und neuere Blu-Ray-Disks zu zeigen. Allerdings waren Versuche von Wissenschaftlern genau zu charakterisieren scheinbar einfachen elementaren Materialien wie a-rP behindert, da die entsprechenden Analyse-Tools einfach nicht gab.

Aber die jüngsten Team von Wissenschaftlern: Joseph Zaug von LLNL, Alan Soper von Rutherford und Simon Clark von LBL, durchgeführt Röntgen-und Mikro-Raman-Messungen von a-RP als eine Funktion der aufgebrachte Druck und entwickelten diffuse Streuung Analyse-Tools, um eindeutig erkennen nicht nur 3D-atomaren Strukturen, sondern auch die Leere Strukturen, die erhebliche Auswirkungen auf Schüttguteigenschaften.

X-ray-Muster von vielen amorphen Materialien zeigen eine ungewöhnlich schmale und manchmal erstaunlich intensive Beugungspeak. Die erste scharfe Beugungspeak (FSDP) von Multi-atomaren Systemen ist jetzt überwiegend akzeptiert, mit atomarer Skala Hohlräume, die durch chemisch-chemischen Bindung Geometrien in Verbindung gebracht werden.

Wie in der Studie, dass in den 12 Oktober Online-Ausgabe der Zeitschrift Nature Materials erscheint berichtet, kann die neue void Analyse-Tools zeigen, dass Multi atomaren amorphes Material Hohlräume mehr einfach kommen aus Dichte-Fluktuationen.

Die diffuse Streuung Analyse-Tools von diesen Wissenschaftlern entwickelt wird systematischer Engineering Strecken in Richtung Design und Charakterisierung von amorphen Materialien zu ermöglichen.

Das Team nutzte die Advanced Light Source, Breite line 12.2.2, am Lawrence Berkeley Laboratory der Röntgenstreuung Messungen durchführen.

Last Update: 4. October 2011 07:58

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