‘اتمی رقص’ نشان می دهد بینش های جدید به عملکرد 2D مواد

یک تیم از دانشگاه علم مواد, محققان یک روش جدید برای مشاهده و پویا حرکت اتم در اتمی نازک 2D مواد. این تکنیک تصویربرداری است که نشان می دهد علت زمینه ای در پشت عملکرد شکست به طور گسترده ای استفاده می شود 2D مواد می تواند کمک به محققان توسعه با ثبات تر و قابل اعتماد مواد برای آینده wearables و انعطاف پذیر دستگاه های الکترونیکی.

این 2D مواد-مانند گرافن و borophene — یک کلاس از یک لایه کریستالی مواد با گسترده بالقوه به عنوان نیمه هادی ها در پیشرفته فوق العاده نازک و انعطاف پذیر الکترونیک. در عین حال با توجه به نازک طبیعت و از مواد بسیار حساس به محیط های خارجی و تلاش برای نشان دادن ثبات و قابلیت استفاده در دستگاه های الکترونیکی.

“اتمی نازک 2D مواد ارائه پتانسیل به طور چشمگیری در مقیاس پایین و دستگاه های الکترونیکی آنها را به یک گزینه جذاب برای قدرت آینده پوشیدنی و انعطاف پذیر الکترونیک” گفت: Vinayak Dravid ابراهیم هریس استاد علوم و مهندسی مواد در McCormick دانشکده فنی و مهندسی.

این مطالعه با عنوان “مستقیم تجسم میدان الکتریکی ناشی از ساختاری دینامیک در تک لايه انتقال فلز Dichalcogenides” بود منتشر شده در تاریخ 11 فوریه در مجله ACS Nano. Dravid است مربوط به نویسنده در این مقاله است. کریس Wolverton این جروم B. Cohen استاد علوم و مهندسی مواد همچنین کمک به تحقیقات.

“متاسفانه دستگاه های الکترونیکی در حال حاضر عمل به عنوان یک نوع از” جعبه سیاه است.’ اگر چه دستگاه متریک را می توان اندازه گیری حرکت تک اتم ها در مواد مسئول این خواص ناشناخته است که تا حد زیادی محدودیت تلاش برای بهبود عملکرد” اضافه شده Dravid که در خدمت به عنوان مدیر دانشگاه اتمی و نانو خصوصیات (NUANCE) مرکز. تحقیقات اجازه می دهد تا یک راه برای حرکت گذشته که محدودیت با یک درک جدید از ساختاری دینامیک در بازی درون 2D مواد دریافت ولتاژ الکتریکی.

ساختمان بر اساس یک مطالعه قبلی که در آن محققان با استفاده از نانو تکنیک تصویربرداری برای مشاهده شکست در 2D مواد ناشی از گرما این تیم با استفاده از با وضوح بالا اتمی در مقیاس روش تصویربرداری به نام میکروسکوپ الکترونی به رعایت حرکت اتم ها در دی سولفید مولیبدن (MoS2) به خوبی مورد مطالعه مواد در اصل به عنوان یک خشک کننده در گریس و مواد اصطکاک است که به تازگی به دست آورد علاقه خود را برای الکترونیکی و خواص نوری. زمانی که محققان با اعمال یک جریان الکتریکی به مواد آنها مشاهده آن بسیار همراه اتم گوگرد حرکت به طور مداوم به خالی در مناطق کریستالی مواد پدیده ای به آنها لقب, “اتمی رقص است.”

که جنبش به نوبه خود باعث MoS2 دانه مرزهای — یک نقص ایجاد شده در فضا که در آن دو کریستال ها درون مواد — به طور جداگانه تشکیل باریک کانال های جاری به سفر را از طریق.

“این دانه مرزهای جدا شما با چپ تنها یک زن و شوهر کانال های باریک باعث چگالی جریان الکتریکی از طریق این کانال به افزایش” گفت: Akshay Murthy یک دانشجوی دکترا در Dravid و سرب نویسنده در مطالعه است. “این منجر به افزایش قدرت تراکم و درجه حرارت بالاتر در این مناطق است که در نهایت منجر به شکست در مواد است.”

“آن را قدرتمند قادر به دیدن دقیقا همان چیزی است که اتفاق می افتد در این مقیاس” Murthy ادامه داد. “با استفاده از تکنیک های سنتی ما می تواند با اعمال یک میدان الکتریکی به یک نمونه و دیدن تغییرات در مواد, اما ما نمی تواند ببینید که چه باعث شد این تغییرات است. اگر شما نمی دانید که علت آن را دشوار است به از بین بردن مکانیزم شکست و یا جلوگیری از رفتار رفتن به جلو است.”

با این راه جدید برای مطالعه 2D مواد در سطح اتمی این تیم معتقد است محققان می تواند با استفاده از این روش تصویربرداری برای سنتز مواد هستند که کمتر مستعد ابتلا به نارسایی در دستگاه های الکترونیکی. در دستگاه های حافظه, برای مثال, محققان می تواند مشاهده کند که چگونه مناطق که در آن اطلاعات ذخیره تکامل به عنوان جریان الکتریکی اعمال شده است و انطباق چگونه کسانی که مواد طراحی شده برای عملکرد بهتر است.

این تکنیک همچنین می تواند کمک به بهبود یک میزبان از فن آوری های دیگر از ترانزیستور در bioelectronics به دیود ساطع نور (Led) در لوازم الکترونیکی مصرفی به سلول های فتوولتائیک که شامل پانل های خورشیدی.

“ما اعتقاد داریم که روش ما را توسعه داده اند به نظارت بر نحوه 2D رفتار مواد تحت این شرایط کمک خواهد کرد که محققان مداوم غلبه بر چالش های مربوط به دستگاه ثبات” Murthy گفت. “این پیشرفت ما به ارمغان می آورد یک گام نزدیک تر به حرکت این فن آوری از آزمایشگاه به بازار است.”

tinyurlis.gdv.gdv.htu.nuclck.ruulvis.netshrtco.dehec.sutny.im

نرم افزار گرامرلی

ایندکسر