وجود ناخالصی در مرز دانه‌ها

وجود ناخالصی در نانوسیم‌ها می‌تواند خواص الکترونیکی آنها را کاهش دهد. از این رو محققان با استفاده از میکروسکوپ الکترونی موفق شدند از این ساختارها تصویربرداری کرده و با ایجاد مدل سه بعدی محل تجمع ناخالصی‌ها را در آنها مطالعه کنند. نتایج نشان داد که ناخالصی‌ها در مرز دانه‌ها شکل می‌گیرند.

وجود ناخالصی در نانوسیم‌ها می‌تواند خواص الکترونیکی آنها را کاهش دهد. از
این رو محققان با استفاده از میکروسکوپ الکترونی موفق شدند از این ساختارها
تصویربرداری کرده و با ایجاد مدل سه بعدی محل تجمع ناخالصی‌ها را در آنها
مطالعه کنند. نتایج نشان داد که ناخالصی‌ها در مرز دانه‌ها شکل می‌گیرند.

ناخالصی‌های فلزی می‌تواند خواص الکترونیکی نانوادوات را تحت تاثیر قرار
دهد. بنابراین بسیار مهم است که بدانیم این ناخالصی‌ها در کجای فلز قرار
دارد. محققان آمریکایی دریافتند که این ناخالصی‌ها که منشاء آنها
کاتالیست‌های مورد استفاده در فرآیند تولید است، بیشتر در مرز دانه‌های
ساختارهای چندبلوری یافت می‌شوند. این کشف جدید می‌تواند در تولید دیودهای
نشر نور و پیل‌های خورشیدی بهتر مورد استفاده قرار گیرد.

 

این تیم تحقیقاتی که متشکل از دانشمندانی از دانشگاه نورث وسترن و آزمایشگاه ملی
لورنس در برکلی هستند از میکروسکوپ الکترونی TEAM بسیار قدرتمند استفاده کردند تا
با آن بتوانند تصاویری با وضوح بالا از آسیب‌های موجود در نانوسیم بگیرند. آنها از
فرزکاری FIB استفاده کردند تا ورقه‌های نانومقیاسی را از نانوسیم برش زده و با چرخش
۹۰درجه‌ای آن تصاویری با قدرت تفکیک بالا از تکه‌های برش زده شده بگیرند. این گروه
تحقیقاتی از روش‌های ویژه‌ای استفاده کردند تا با چرخش ۱۴۰ درجه‌ای نمونه حول محور
رشد از آن تصاویری بگیرند. این روش همانند تصویربرداری از یک جسم توسط دوربین عکاسی
است که با چرخش نمونه و گرفتن عکس از زوایای مختلف، در نهایت تصویر ۳ بعدی خلق شود.

در قدم بعد آنها از نرم‌افزار استفاده کردند تا مدل سه بعدی دیجیتال از نانوسیم
ترسیم کنند. این مدل برای درک بهتر چگونگی تاثیر ذرات کاتالیست در تشکیل آسیب‌های
ساختاری مورد استفاده قرار گرفت. محققان معتقدند که این پژوهش می‌تواند برای
استفاده بهتر از نانوسیم در حوزه الکترونیک مفید باشد. این روش راهبرد بسیار مناسبی
برای مطالعه ساختار نانوسیم‌ها بوده و قادر است تصاویری با قدرت تفکیک بالا ایجاد
کند. آنها امیدوارند که از این روش بتوانند برای حل مشکلات مهم ساختاری استفاده
کنند.

این تحقیق نشان می‌دهد که چگونه مواد و روش‌های جدید می‌توانند برای رسیدن به یک
هدف به‌کار گرفته شوند. نتایج این تحقیق درنشریه Nano Letters به چاپ رسیده است.