موفقیت محققان در مشاهده تغییرات ساختاری نانومیله‌ها با میكروسكوپ الكترونی
گروهی از محققان آمریكایی در كالیفرنیا با استفاده از حرارت ایجادشده ناشی از یك میكروسكوپ الكترونی تونلی (TEM)، موجب ایجاد تغییرات ساختاری در نانومیله‌های سولفید مس شده و با استفاده از این میكروسكوپ، انجام این تغییرات را مشاهده كردند.

گروهی از محققان آمریكایی در كالیفرنیا با استفاده از حرارت ایجادشده ناشی از یك میكروسكوپ الكترونی تونلی (TEM)، موجب ایجاد تغییرات ساختاری در نانومیله‌های سولفید مس شده و با استفاده از این میكروسكوپ، انجام این تغییرات را مشاهده كردند.

به گزارش سرویس فناوری ایسنا، حرارت، همان‌گونه كه می‌تواند موجب تغییر فاز شود (مثل ذوب شدن یخ)، این توانایی را دارد كه ساختار بلوری یك جامد را از یك حالت به حالت دیگر تبدیل كند. تغییرات ساختاری این چنینی می‌توانند در ذخیره داده‌ها مورد استفاده قرار گیرند و مبنایی برای تولید یك جایگزین بهتر برای هارد دیسك‌های فعلی رایانه‌ها باشند. با این حال برای تولید این ابزارها، باید این فرایند به ‌صورت كامل درك شده و كنترل شود.

«پل آلیویساتوس» و همكارانش از آزمایشگاه ملی «لورنس بركلی» نانومیله‌هایی از جنس سولفید مس تولید كردند. سولفید مس، ماده‌ای است كه ساختار آن در دمای كمی بالاتر از دمای اتاق، میان دو فاز كالكوسیتی بالا (H) و پایین (L) جابه‌جا می‌شود. به‌ همین دلیل، تابش الكترونی به‌ كار رفته در میكروسكوپ الكترونی تونلی، حرارت مورد نیاز برای این تغییر را فراهم كرده و در حین مطالعه ماده با این میكروسكوپ، تغییر ساختاری ذكر شده روی می‌دهد.

تئوری انتقال فاز، پیش‌بینی می‌كند كه این سامانه میان دو حالت ساختاری نوسان می‌كند، «آلیویساتوس» نیز مشاهده كرد كه این نانومیله‌ها قبل از آن‌كه در ساختار كالكوسیتی بالا به حالت پایداری برسند، میان دو ساختار نوسان می‌كنند. این محققان دریافتند كه حتی می‌توانند با افزایش شدت تابش الكترونی میكروسكوپ الكترونی، سرعت تغییر ساختاری متناوب سولفید مس میان دو حالت را افزایش دهند.

گروه «آلیویساتوس» همچنین مشاهده كردند كه تغییر انجام شده در دو جهت مختلف با دو روش متفاوت صورت می‌گیرد. در تبدیل از حالت L به H، فاز H از لبه‌های بیرونی آغاز شده و همانند ذوب شدن به‌ سمت درون ماده گسترش می‌یابد، اما زمانی كه حالت عكس اتفاق افتاده و فاز H می‌خواهد دوباره به فاز L تبدیل شود، این تغییر در مركز نانومیله‌ها آغاز شده و به ‌سمت بیرون توسعه می‌یابد. این گروه همچنین نشان دادند كه نواقص ساختاری موجود در این نانومیله‌ها بر چگونگی این تغییر تأثیر می‌گذارد.

«ماجد چرگوی» از آزمایشگاه طیف‌سنجی بسیار سریع، در سوئیس می‌گوید: این كار نشان‌دهنده یكی دیگر از قابلیت‌های میكروسكوپی الكترونی است. با این حال وی می‌افزاید كه به ‌جای استفاده از میكروسكوپ الكترونی تونلی به‌ عنوان منبع حرارت، می‌توان از پالس‌های لیزری نیز استفاده كرد.

جزئیات این تحقیق در مجله «Science» منتشر شده است.

نوشته شده در تاریخ چهارشنبه 20 مهر 1390    | توسط: سیدمحمدامین شاهمرادی    |    | نظرات()