【矽原子見過 '跳舞' 石墨烯】

明道

【矽原子見過 '跳舞' 石墨烯】

 

左和右和左： 矽原子在石墨烯中跳舞

美國的研究人員成功地直接視覺化-來回運動的都聚集在石墨烯毛孔的矽原子。

能夠分析小集群以這種方式可以提高我們的理解如何不同原子構型確定材料的性能。

工程師集群具有特定屬性的能力可能導致電子與光電元件的新設備。

此外，更好地瞭解毛孔在石墨烯中如何表現可能導致水淡化等實際應用。

團隊工作在橡樹嶺國家實驗室 （ORNL），通過使用石墨烯陷印組矽團簇，每個組成六個原子實現其壯舉。

石墨烯是一張紙的碳只有一個原子厚，它具有蜂窩狀晶格結構。

集群被釘在一個位置，通過納米孔在石墨烯，這使他們能夠直接成像與低電壓 （60 kV） 像差校正掃描透射電子顯微鏡 （幹）。

單原子靈敏度

橡樹嶺 Juan Carlos Idrobo 解釋了"使用幹相比其他顯微技術的優點是我們可以獲得關於樣本 — — 那就是，原子位置，晶體的資訊"。

我們也要經過化學可以確定樣本，通過成像量化或使用電子能量損失譜 （鰻） 的頻譜成像技術中存在的元素。

幹實驗的另一個優點是它們是對單個的原子，使得我們可以直接計數多少原子都是我們研究了矽群集中的東西敏感。

這不是矽的第一次，科學家們已經能夠看看集群在實驗室裡 ；但是，團隊成員 Jaekwang 李，以前的觀測是間接。此外，不是可以找出精確的 3D 原子結構的集群。

不踢出

橡樹嶺國家實驗室的研究人員所作的一個重要的觀察是在群集中的矽原子之一改變其立場在結構內，兩個特定網站之間來回移動。

什麼觀察之前在幹成像是原子只是得到踢出樣品的由高能量的電子束產生的但我們發現了一個矽原子，呆在群集內，跳舞跳周圍，Idrobo 說。

利用第一性原理計算，團隊也是能夠映射矽群集的能量，當它與電子束產生的相互作用，計算多少能量是需要一個單獨的矽原子內一個簇，以不同崗位之間來回切換。

"捕捉原子簇在石墨烯納米孔內的可能會導致應用程式在一系列領域，包括電子和光電子學和催化作用，"添加 Idrobo。

學習催化劑

展望未來，是一個簡單的新實驗模式與毛孔特定大小的石墨烯，然後嵌入集群，具有不同的功能，Idrobo 說。

例如，已知是具有催化活性的集群可以寄託在石墨烯毛孔這樣，研究人員可以直接研究使用幹其原子和電子結構。

團隊也在關注如何集群與石墨烯的相互作用可以用於開發基於石墨烯的技術。

既然矽團簇穩定時嵌入在石墨烯的毛孔，我們已經決定把這一發現在它的頭上，現在正在調查哪些元素都能穩定這些毛孔，解釋了 Idrobo。

穩定的毛孔與特定直徑可以作為非常有效的分子篩選器和甚至可能會在將來使用，淡化水.

詳細的自然通訊調查.

關於作者

百麗 Dumé 是nanotechweb.org的特約編輯

 

 

引用：http://translator.live.com/BV.aspx?ref=IE8Activity&a=http%3A%2F%2Fphysicsworld.com%2Fcws%2Farticle%2Fnews%2F2013%2Fapr%2F12%2Fsilicon-atoms-seen-dancing-in-graphene