Atomiske vibrasjoner fanget i 2D
Ved å bruke ultra-presise elektronavbildning visualiserer forskere unnvikende atomvibrasjoner-og skifter vei for atomnivå termisk styring og neste generasjonselektronikk.
Vibrasjoner er ikke bare surret fra en smarttelefon - de krusninger ned til atomnivået, og nå, for første gang, kan forskere se dem.Ingeniører fra Grainger College of Engineering ved University of Illinois Urbana-Champaign har brukt avansert elektronavbildning for å fange skjulte vibrasjonsfenomener i 2D-materialer-som lamper et nytt kapittel i Nanoscale Heat Science.
Studien deres bekrefter eksistensen av en en gang teoretisk klasse av vibrasjoner kalt fasoner i vridde 2D-dobbeltlagsmaterialer-strukturer der atom-tynne lag er stablet litt feiljustert.Disse moiré-systemene er varme kandidater for fremtidig elektronikk takket være deres avstembare egenskap
"Du kan ikke lett bli kvitt fasoner; det er velsignelsen og forbannelsen," sa seniorforfatter Pinshane Huang. "De har alltid vært der-formet materiell oppførsel-men vi hadde faktisk ikke sett dem." Det endret seg med teamets bruk av elektron ptychography, en nyskapende mikroskopi-teknikk som oppnår pikometer-resolusjon.Ved å bruke dette fanget de bildene med høyest oppløsning som noen gang er tatt av enkeltatomer, og avslørte varmeinduserte vibrasjoner i twisted dobbeltlags tungsten disenid (WSE₂). "For bare noen få år siden var en Angstrom grensen," sa Huang."Nå ser vi på bevegelser så små som 0,05 angstroms - nok til å se Heat i seg selv bevege atomer."
Utover bildene åpner dette spranget dører for å designe materialer med nøyaktig konstruert termisk atferd.Teamet nevnte det, forestill deg å finne en enkelt defekt som flaskehalser varmestrømmen.Med denne kunnskapen kunne de revolusjonere termisk styring i atomskalaen.De hevdet at de nå kan se atomer skjelve - og bygge smartere teknologi fra varmen opp.
