ev eşya depolama eşya depolama

Ana Sayfa / Teknoloji / İki boyutlu malzemeler için hızlı, tahribatsız muayene

İki boyutlu malzemeler için hızlı, tahribatsız muayene

Elektronik, algılama, erken kanser teşhisi ve sudan arındırmada uygulamalar ile, iki boyutlu materyallerdeki kusurları analiz etmek için hızlı, tahribatsız optik bir yöntem geliştirildi.

Şimdiye kadar, bir maddenin tek bir atom kalınlığına kadar inceltilmesinin, maddenin fiziksel özelliklerini önemli ölçüde değiştirebileceği iyi bilinmektedir. Bilinen en iyi 2D malzeme olan Graphene, grafit gibi dökme halinin tersine benzersiz bir güç ve elektrik iletkenliğine sahiptir. Araştırmacılar, elektronik, algılama, erken kanser teşhisi, suyun tuzdan arındırılması ve başka birçok uygulama için yüzlerce diğer 2D materyali incelemeye başladılar. Şimdi, Fizik Bölümü ve İki Boyutlu ve Katmanlı Malzemeler Merkezi (2DLM) ‘deki Penn State araştırmacılarından oluşan bir ekip, iki boyutlu materyaldeki kusurları analiz etmek için hızlı, tahribatsız optik bir yöntem geliştirdi.

Penn State Fizik, Malzeme Bilimi ve Mühendisliği ve Kimyası Profesörü Mauricio Terrones, “Yarı iletken endüstrisinde, kusurlar nedeniyle özellikleri kontrol edebildiğinizden dolayı kusurlar önemlidir” dedi. “Bu kusur mühendisliği olarak bilinir.İndüstri kusurları nasıl kontrol edeceğini ve hangi cihazların cihazlar için iyi olduğunu bilir.”

İki atomik kükürt atomu katmanı arasına sıkışmış tungsten atom kalınluğunda tungsten disülfit gibi 2D malzemede neler olup bittiğini gerçekten anlamak için bireysel atomları ve delikleri görebilen yüksek güçlü bir elektron mikroskopu gerektirebilir, Atomlar eksik olduğu boş pozisyonlar denir.

TEM bir uzman olan Penn State Malzeme Araştırma Enstitüsü’nden personel bilim adamı Bernd Kabius, “İletim elektron mikroskopisinin (TEM) faydası bir görüntü elde etmeniz ve doğrudan neler olduğunu doğrudan görebilmenizdir” dedi. Ve bir gazeteci, Science Advances adlı çevrimiçi dergide 28 Nisan’da çıkan bir yazar.

Kabius’a göre, bu eksiklikler, örneklemin gerektirdiği kompleks preparat ve tek bir numuneyi görüntülemeye yönelik enstrüman süresinin bütün bir günü ve yorumlamak için bir hafta veya daha fazla olan hassas 2D materyalin hasar görme ihtimalinin artmış olmasıdır sonuçlar. Bu nedenlerle ve diğerleri için, araştırmacılar TEM’i, daha basit ve daha hızlı örneklemeye bakmanın bir başka yöntemiyle birleştirmek istiyorlar.

Terrones ve ekibi tarafından geliştirilen teknik, belirli bir dalga boyundaki bir lazerin bir numunede parladığı optik bir yöntem, floresan mikroskopi kullanır ve uyarılmış elektronlar, daha yüksek bir enerji seviyesine itilir ve her biri daha uzun dalga boylu bir foton yayar; Elektron daha düşük bir enerji seviyesine iner. Dalga boyu veya ışığın rengi spektroskopi ile ölçülebilir ve numunedeki kusur türü ve konumu hakkında bilgi verir. Bu veri, ekip daha sonra TEM’nin görsel onayıyla ilişkilendirilen bir grafikte zirve olarak gösterilir. Teorik hesaplamalar aynı zamanda optik sonuçların doğrulanmasına yardımcı oldu. İşlemin gerekli bir adımı, numuneyi sıcaklık kontrollü bir numune tutucuya veya sahne içine yerleştirmeyi ve sıcaklığı 77 kelvin’e, neredeyse sıfırdan 200 derece aşağıya düşürmeyi gerektirir. Bu sıcaklıkta,

Terrones laboratuvarındaki eski doktora sonrası araştırmacı ve çalışmanın ilk yazarı Victor Carozo, “İlk kez iki boyutlu materyaldeki optik tepki ve atom kusurları miktarı arasında doğrudan bir ilişki kurduk” dedi.

Terrones, “Yarı iletken endüstrisi için, bu hızlı bir ölçüm, 2D sistemlerde kusurları değerlendirmek için optik olmayan tahribatsız bir yöntem. Önemli olan, optik yöntemimizi TEM ve ayrıca atomistik simülasyonlar ile ilişkilendirebilmemiz oldu. Yöntemi 2D kristalin materyallerin karakterizasyonu için bir protokol oluşturmada çok yararlı olabilir “dedi.

Bu bağlamda, 2DLM’de doktora sonrasındaki bir araştırmacı ve bir teorisyen olan ortak yazar Yuanxi Wang, “Hesaplamalarımız, boşluklar tarafından sıkışan elektronların, arızasız bölgelerin emisyonundan farklı dalga boylarında ışık yaytığını gösteriyor. Dalga boyları örneklerin içindeki boşlukları kolaylıkla tanımlayabilir. ”

Penn State Fizik, Malzeme Bilimi ve Mühendislik ve Kimya’nın saygın profesörü Vincent Crespi, “Bazı kusurların varlığı ile modifiye edilmiş ışık emisyonu arasında sadece ampirik bir korelasyon oluşturabilir, aynı zamanda ilk önce bu korelasyonun nedenini belirleyebiliriz” dedi. -İlkeler hesaplamaları. ”

Bu çalışmayla zenginleştirilebilen cihaz uygulamaları, sudan tuz uzaklaştırmak için seçici gözenek boyutlarına sahip membranlar ya da DNA dizilimi, gaz molekülleri spesifik boşluklara bağlandığında gaz algılama ve yabancı maddelerin eklenmesi için 2D materyallerin doping edilmesi özellikleri.

Kaynak:

Penn Devlet Malzeme Araştırma Enstitüsü

Hakkında Harun Güneri

1986 yılında Gaziantep'te doğan Harun Güneri, Gaziantep üniversitesi Bilgisayar Programcılığı bölümünden mezun olmuştur. Gaziantep doğumlu olan Harun Güneri, hayatına yine doğduğu ve üniversite eğitimini tamamladığı Gaziantep’te devam etmektedir. Kendi kurduğu bilgisayar şirketi olan Harun Güneri, Özellikle "Teknoloji" alanında profesyonel bir bakış açısıyla makaleler yazmakta ve okuyucularımızın hizmetine sunmaktadır. Mail: harunguneri@antep.org - Adres : Karataş Mah. 400 Nolu Cad. No:41/B Şahinbey/Gaziantep - Tel : +90 546 214 18 84

Bu habere de bakabilirisiniz

Yağ türleri: İyi ve kötü

Yağ besindir. Normal vücut fonksiyonu için çok önemlidir ve yoksa yaşayamadık. Sadece yağ bize enerji sağlamaz, aynı ...

Bir Cevap Yazın

E-posta hesabınız yayımlanmayacak. Gerekli alanlar * ile işaretlenmişlerdir