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Modellistica delle Strutture Atomiche e Vuote dei Materiali Amorfi

Published on October 14, 2008 at 10:30 AM

I Ricercatori hanno identificato esattamente gli strumenti che modellano le strutture atomiche e vuote di un materiale elementare diformazione. Questi strumenti possono rivoluzionare il trattamento di creazione i pannelli solari, gli schermi piatti, i media di archiviazione ottica e della miriade nuovi altre unità tecnologiche.

La produzione di fosforo rosso amorfo in primo luogo è stata riferita da A. Vogel nel 1813. Ora i modelli di struttura atomica pressione-dipendenti 3D sono stati costruiti per essere coerenti con i dati delle cellule dell'incudine del diamante di Diffrazione ai raggi X e del neutrone. Immagine da Scott Dougherty/LLNL.

Il gruppo, composto dei ricercatori dal Laboratorio Nazionale di Lawrence Livermore, Laboratorio di Appleton di Rutherford e Laboratorio Nazionale di Lawrence Berkeley, ha creato i modelli 3D delle strutture pressione-dipendenti di fosforo rosso amorfo (un allotropo dell'elemento fosforoso con differenti modifiche strutturali) che per la prima volta sono illustrate esattamente dal neutrone e dagli studi di Diffrazione ai raggi X. Egualmente hanno messo a punto un nuovo metodo per caratterizzare esattamente le strutture vuote all'interno dei materiali diformazione.

Questi risultati su un servire materiale elementare da benchmark che indica la capacità dei loro strumenti di analisi di illustrare esattamente l'intera struttura dei sistemi materiali amorfi multi-atomici. La plasticità meccanica, ottica, magnetica ed elettronica di grande promessa della tenuta amorfa dei materiali verso il miglioramento delle tecnologie correnti ed emergenti. I nuovi strumenti costruiranno i percorsi di progettazione più sistematica che piombo agli avanzamenti di R & S.

Il fosforo rosso Amorfo (un-rP) in primo luogo è stato riferito per essere costituito da A. Vogel nel 1813 quando la luce solare è stata messa a fuoco su fosforo bianco. Durante lo XX secolo, il un-rP è stato studiato intensamente facendo uso di grande selezione degli strumenti sperimentali e teorici.

Cominciando negli anni 70 e negli anni 80, i materiali amorfi o disordinati sono stati trovati per presentare tecnologicamente i beni possibili dal loro ruolo centrale nelle celle fotovoltaiche e nei supporti di memorizzazione optoelettronici portatili quali i Cd, da DVDs e dai dischi più recenti di Blu-Ray. Tuttavia, i tentativi dagli scienziati di caratterizzare esattamente i materiali elementari apparentemente semplici come il un-rP sono stati ostacolati perché gli strumenti di analisi appropriati non sono esistito semplicemente.

Ma il gruppo recente degli scienziati: Joseph Zaug del LLNL, Alan Soper del Rutherford e Simon Clark di LBL, misure effettuate di micro-Raman e dei Raggi X del un-rP in funzione di pressione applicata e strumenti di analisi diffusi sviluppati di scattering senza ambiguità rivelare non solo le strutture atomiche 3D, ma anche le strutture di vuoto che pregiudicano significativamente i beni materiali in serie.

I reticoli dei Raggi X di molti materiali amorfi rivelano un picco insolitamente stretto ed a volte notevolmente intenso della diffrazione. Il primo picco marcato della diffrazione (FSDP) dei sistemi multi-atomici ora è prevalentemente accettato essere associato con i vuoti atomici del disgaggio che derivano dalle geometrie di legame del prodotto-prodotto chimico.

Come riportato nello studio che compare nell'edizione online del 12 ottobre dei Materiali della Natura del giornale, i nuovi strumenti di analisi vuoti possono rivelare che i multi vuoti materiali amorfi atomici si presentano più semplicemente dalle fluttuazioni di densità-densità.

Gli strumenti di analisi diffusi di scattering sviluppati da questi scienziati permetteranno agli itinerari più sistematici di assistenza tecnica verso progettazione e la caratterizzazione dei materiali amorfi.

Il gruppo ha usato la Sorgente Luminosa Avanzata, la riga 12.2.2 del Raggio, al Laboratorio di Lawrence Berkeley per effettuare le misure di scattering dei Raggi X.

Last Update: 17. January 2012 07:36

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