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Cámara Electrónica retiró el movimiento de los átomos en tiempo real
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Los físicos del Laboratorio del Acelerador Nacional SLAC en la Universidad de Stanford realizaron un experimento único. Ellos fueron capaces de registrar el movimiento de los átomos individuales en una monocapa de disulfuro de molibdeno AdM 2 sub> de espesor tres átomos abbr>. Para disparar utilizar el llamado "electrón-cámara", que mide el efecto de la difracción de electrones ultrarrápida (difracción de electrones ultrarrápida, UED).
Este es el primer experimento con el uso de UED-cámara. Así que ver la animación con átomos en movimiento de una billonésima de segundo un poco inusual.
Las monocapas de estudio es particularmente interesante, ya que es un material muy inusual. Espesor de la película de una molécula a menudo exhiben propiedades físicas inesperadas. Por ejemplo, la resistencia mecánica extrema y la superconductividad. Lo mismo disulfuro de molibdeno es ampliamente usado como lubricante banal (grasa), pero muestra propiedades interesantes cuando se estira en una monocapa. En la forma habitual la grasa es un aislante, pero monocapa AdM 2 sub> fina conductora.
Todavía no se sabe de manera significativa, por qué sucede. Una nueva herramienta científica explorará este tema.
La ilustración muestra el modelo de cálculo de la monocapa AdM 2 sub>, que llevó a cabo un experimento en el Laboratorio Nacional del Acelerador SLAC:. Su estructura ideal (a), la estructura a 27ºC (b) la estructura y en 620ºC
Abajo - visualización de los datos reales recibió cuando se expone monocapa de pulsos láser ultracortos
.
Durante billonésima parte de un segundo impulso para crear una "mella" la profundidad de más de 15% del espesor del material.
¿Cómo funciona el
cámara El principio se basa difracción de electrones que la longitud de onda de electrones depende de su energía. La energía cambia cuando el electrón pasa a través de otro material. En nuestro caso - a través de la monocapa AdM 2 sub>
.
Por lo tanto, utilizamos el pulso ultracorto de electrones de alta energía (onda azul en la ilustración) para "escanear" el estado de una monocapa de átomos (azul y globos amarillos), enviada previamente por la OMS * pulso láser Oujda (marea roja).
El detector determina el estado de los electrones recibidas de la monocapa "rejilla". De acuerdo con estos datos, puede crear una imagen con la disposición de los átomos. El equipo permite realizar un seguimiento del movimiento de los átomos en tiempo real.
Según los expertos, el nuevo método de imágenes de vídeo de los átomos en el material, junto con la información asociada desde el acelerador lineal (Linac coherente Fuente de luz, LCLS), «crea oportunidades sin precedentes para la investigación de máxima precisión en diversas disciplinas científicas, desde la química a la ciencia de materiales y la biotecnología".
También es un paso importante para los dispositivos del espesor del material de una molécula diseñar. Pueden ser utilizados en la electrónica, los productos químicos (como catalizadores), la energía (monocapas convierten muy eficientemente energía de la luz). En general, una fuerte sensibilidad a la luz monocapas sugiere la idea de la gestión de sus propiedades físicas utilizando pulsos de luz. Pero para esto hay que entender primero la naturaleza exacta de las transformaciones estructurales que se producen en monocapas.
Tener estudiado cuidadosamente las propiedades de monocapas de diferentes materiales, los científicos comenzará a mezclar, para hacer materiales compuestos con propiedades totalmente nuevas ópticas, mecánicas, electrónicas y químicas.
El trabajo científico con la descripción del experimento publicado en la revista Nano Letters i> 31 de agosto 2015 Año (EM Mannebach et al, Nano Letters, 31 de agosto de 2015. DOI:. 10.1021 / acs.nanolett.5b02805).
Fuente: geektimes.ru/post/262352/
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