مهندسان دانشگاه پنسیلوانیا با شناسایی اولین ماده معدنی برای تفکیک فاز در مقیاس نانو گام مهمی در جهت تسهیل تولید نانوساختارها برداشتند. این یافته‌ها یک میز کار نانوکامپوزیتی تنظیم‌پذیر را فراهم می‌کند که تولید آن ارزان و آسان است. نتایج این تحقیق در شماره ماه اوت مجله Nature Materials به چاپ رسیده‌است.
میز کار طبیعی برای ساخت و ساز در مقیاس نانو
مهندسان دانشگاه پنسیلوانیا با شناسایی اولین ماده معدنی
برای تفکیک فاز در مقیاس نانو گام مهمی در جهت تسهیل تولید
نانوساختارها برداشتند. این یافته‌ها یک میز کار نانوکامپوزیتی
تنظیم‌پذیر را فراهم می‌کند که تولید آن ارزان و آسان است.
نتایج این تحقیق در شماره ماه اوت مجله Nature Materials به
چاپ رسیده‌است.
پژوهشگران با الهام از اثر تفرق غیرمعمول یک ماده سرامیکی رایج،
برای تشخیص یک الگوی ساختاری دوفازی ایده‌آل به‌عنوان اولین
گام در ساخت نانوابزارها، از روش تصویربرداری استفاده کردند.
کاربرد عملی فناوری نانو به توانایی مهندسان در دستکاری اتم‌ها
و مولکول‌ها برای تولید موادی با گروه‌های عاملی مطلوب، بستگی
دارد. این یافته‌ها روش ساده‌تری برای ترتیب بخش‌های ترکیب‌شده
در مقیاس نانومتر را، که برای اتصال اجسام نانومتری نظیر ذرات
و سیم‌های تشکیل‌دهنده نانوابزارها مناسب است، فراهم می‌کنند.
ماده مورد استفاده در این مطالعه، سرامیک بلوری و
رسانایTiO3(Nd2/3-xLi3x) است که مهندسان آن را با میکروسکوپ
الکترونی عبوری مشاهده کردند.
این نمک پودرشده، دو الگوی مجزا را با تناوب یکسان در مقیاس
اتمی نشان می‌دهد: یک الگوی صفحه شطرنجی در مقیاس نانو و یک
الگوی الماسی. این تفکیک خودبه‌خود فازها، مبنای جدیدی را برای
ساخت نانوابزارها ارائه می‌دهد. این ماده که با استفاده از روش‌های
فراوری استاندارد و تجدیدپذیر سرامیک‌ها ساخته شده، تشکیل یک
سطح میکروسکوپی را که خود به‌خود و با دقت اتمی در مقیاس نانو
کنترل می‌شود، نمایش می‌دهد.
مطالعه بیشتر نشان می‌دهد که تفکیک ساختار به دو فاز مجزا ناشی
از تفکیک اکسید مذکور به‌صورت مربع‌های غنی از لیتیم و نوارهای
عاری از لیتیم است. مهندسان با تغییر مقدار لیتیم و نئودیمیم (دو
جزء موجود در پودر سرامیک)، طول و فضای فازهایی را که به‌صورت
یکی در میان قرار گرفته‌اند، کنترل و به موجب آن میز کاری را
که نانوابزارها بر روی آن ساخته می‌شوند، تنظیم کردند.
این تحقیق در مقیاسی بزرگ‌تر از مقیاس اتمی، علم آگاهی از خواص
یکی از رایج‌ترین انواع ساختارهای اکسیدی را که به‌طور متداول
برای مواد ابررسانا، مواد مقاوم مغناطیسی و فروالکتریکی به کار
می‌رود، بسط می‌دهد. این مطالعه توانایی وسیع در استفاده از
روش‌های استاندارد فراوری سرامیک‌ها را برای فناوری نانو نشان
می‌دهد.
این تفکیک فاز به‌طور خودبه‌خود اتفاق افتاده، منجر به تشکیل
دو فاز می‌شود که ابعاد آنها در مقیاس نانومتر افزایش پیدا می‌کند.
این ویژگی نادر می‌تواند منجر به کاربرد آن به‌عنوان الگویی
برای چیدمان نانوساختارها یا تک‌لایه‌های مولکولی شود
