ارائه تصاویر سه بعدی از ساختارهای هسته‌ای-پوسته‌ای
برای اولین بار محققان بلژیكی و هلندی موفق شدند موقعیت سه بعدی اتم‌ها را در نانوبلورهای هسته‌ای-پوسته‌ای شناسایی كنند. از این روش می‌توان برای درك بهتر سطح تماس میان هسته‌ و پوسته استفاده كرد.

برای اولین بار محققان بلژیكی و هلندی موفق شدند موقعیت سه بعدی اتم‌ها را در نانوبلورهای هسته‌ای-پوسته‌ای شناسایی كنند. از این روش می‌توان برای درك بهتر سطح تماس میان هسته‌ و پوسته استفاده كرد. نتایج این تحقیق كه برای استفاده در مواد نیمه‌هادی مهم است، نشان می‌دهد كه شكل هسته پیچیده‌تر از آن چیزی است كه پیشتر تصور می‌شد.

نانوبلورهای نیمه‌هادی برای استفاده در حوزه‌های محتلف نظیر لیزرها و نمایشگرها بسیار ایده‌آل هستند. دلیل این امر آن است كه این مواد دارای نشر فتولومینسانس بوده به‌طوری‌كه طول موج آنها در محدوده وسیعی قابل تنظیم است. در نانوبلورهای هسته‌ای-پوسته‌ای، پوسته از جنس یك نیمه‌هادی است كه نیمه‌هادی دیگری را به‌عنوان هسته در خود گرفته است. این مواد دارای پایداری نوری بسیار بالایی هستند. خواص فیزیكی این بلورها توسط سطح تماس میان هسته و پوسته مشخص می‌شود. این موضوع دقیقا چیزی است كه سارا بالس و همكارانش از دانشگاه آنت‌ورپ روی آن تحقیق می‌كنند.

سارا بالس‌ می‌گوید ما روی صفحات اتمی در محل تماس هسته و پوسته مطالعاتی انجام دادیم كه نتایج آن موجب افزایش درك ما از نحوه تشكیل این نانوذرات هسته‌ای-پوسته‌ای شد. در این فرآیند، ابتدا از نانوبلورهای میله‌ای شكل سلنید سرب استفاده می‌شود كه در ادامه اتم‌های كادمیم جای سرب را می‌گیرند و در نهایت ساختار هسته‌ای-پوسته‌ای ایجاد می‌شود. یافته‌های آنها نشان می‌دهد كه سرعت تبادل كاتیون از جهتی به جهت دیگر در این بلورها فرق می‌كند.

برای این تحقیق آنها از میكروسكوپ الكترونی كمی Qu-Ant-EM در این دانشگاه استفاده كردند. این میكروسكوپ دارای قابلیت كنتراست Z است كه در این مود می‌توان تصاویری با قدرت تفكیك فضای 80 پیكومتر ایجاد كرد. این فاصله بسیار كمتر از فاصله میان اتم‌ها ( تقریبا 200 پیكومتر) است. در این روش از یك پرتو متمركز زیر یك آنگستروم استفاده شده است كه سطح مورد نظر را اسكن می‌كند. یك شناساگر نیز در زاویه‌ای بیشتر از 60 میلی رادیان قرار دارد كه الكترون‌های پراش یافته را جمع می‌كند. با این روش این گروه تحقیقاتی توانسته است تصاویری بگیرد كه شدت سیگنال‌های آن برابر عدد اتمیZ2 باشد.

 
 
 
به مدد وجود حساسیت شیمیایی در این روش، تشخیص محل هسته در ساختارها به راحتی وجود دارد. مشكل موجود آن است كه تصاویر دو بعدی هستند. این گروه تحقیقاتی موفق شده است با تلفیق تصاویر، تصویر سه بعدی از نانوساختارهای هسته‌ای - پوسته‌ای بگیرند.

نتایج این تحقیق در نشریه Nano Letters به چاپ رسیده است.

منبع: ستاد توسعه فناوری نانو

نوشته شده در تاریخ پنجشنبه 21 مهر 1390    | توسط: سیدمحمدامین شاهمرادی    |    | نظرات()