المجهر الإلكتروني قادر على إنشاء هياكل ثلاثية الأبعاد بدقة النانومتر
مرحبًا بكم في قرائنا على صفحات مدونة iCover ! كما تعلمون ، فإن بعض الاكتشافات التي يمكن أن تغير عالمنا من وقت لآخر تتم عن طريق الصدفة. وقد تم تحقيق أحد هذه الاكتشافات خلال السلسلة التالية من التجارب المعملية الروتينية باستخدام مجهر إلكتروني للمسح الضوئي. حول ما تم اكتشافه بالضبط من قبل العلماء من مختبر أوك ريدج (تينيسي ، الولايات المتحدة الأمريكية) وما هي الأهمية العملية التي يمكن أن يكون لها ، سنخبر في هذا المنشور.
خلص الباحثون في مختبر أوك ريدج الوطني للطاقة (ORNL) إلى أنه في الغالبية العظمى من الحالات كأداة تصور ، يمكن أن يشكل مجهر إرسال المسح هياكل ثلاثية الأبعاد في أكاسيد معقدة بدقة النانومتر. تم نشر نتائج التجربة في مجلة سمول وعلى موقع المختبر.إن العلماء الذين يدرسون تحت المجهر الإلكتروني النافذ ، طبقة رقيقة معيبة من تيتانات السترونتيوم ، تتكون من طبقة غير متبلورة على نفس القاعدة البلورية ، شهد العلماء ظاهرة غير عادية. تحت تأثير شعاع المسبار من المجهر الإلكتروني ، تم تحويل البنية الداخلية للعينة: في البداية ، أخذت مادة غير متبلورة الشكل البلوري المفضل. خلال التجربة ، من خلال التحكم في موضع وسرعة المسح للحزمة الإلكترونية ، تمكن العلماء من إثبات إمكانية التصنيع عالي الدقة للبنى النانوية الشكل التعسفي.نظرًا للدقة الذرية للمعالجة ، يمكن استخدام طريقة تحويل الهيكل هذه في تصنيع الأجهزة النانوية الوظيفية ، بما في ذلك الرقائق الدقيقة. والأهم من ذلك ، هذه التقنية هي الفوقية (epitaxy هو نمو منتظم لمواد بلورية على أخرى (من اليونانية on - on و ταξισ - الترتيب) ، أي أنه يسمح لك بنمو الهياكل "المتسقة" مع القاعدة البلورية للمادة ، مع الحفاظ على خصائصها الميكانيكية والكهربائية الفردية.وبالتالي ، على عكس التقنيات المستخدمة في الطباعة الحجرية ، فإن الطريقة الجديدة قادرة على إنشاء هياكل ضخمة ليس فقط على السطح ، ولكن أيضًا في سمك المادة. "باستخدام التحكم الدقيق في الحزمة الإلكترونية ، تمكنا من إنشاء شيء داخل الجسم الصلب للغاية" - يشارك ستيفن جيسي انطباعاته ، مضيفًا مقارنة رمزية: "يمكن مقارنة التحولات التي تمكنا من تحقيقها داخل الهيكل ببناء منزل داخل الجبل عن طريق وضع الأنفاق ".
لفهم فيزياء الآليات التي تحدث في العملية المرصودة ، تم إجراء النمذجة باستخدام الكمبيوتر العملاق Titan في مختبر ORNL. اتضح أن الشعاع الإلكتروني هو نوع من "حقن الطاقة" يلعب دور محفز فعال لتفاعل التبلور. يعتقد العلماء أن التأثير المكتشف يمكن استخدامه لصنع هياكل بلورية بحجم 1-2 نانومتر. في هذه الحالة ، تصبح الفرصة ، التي تخلق هياكل نانوية ، لمراقبة عملية تكوينها في نفس المجهر في نفس الوقت ، ميزة كبيرة.يمكنك معرفة المزيد عن نتائج التجربة واستنتاجات العلماء على موقع المختبر .***أعزائي القراء ، يسعدنا دائمًا أن نلتقي وننتظرك على صفحات مدونة iCover! نحن على استعداد لمواصلة إرضائك بمنشوراتنا وسنحاول أن نبذل قصارى جهدنا لضمان إضاعة الوقت الذي يقضيه معنا. وبالطبع ، لا تنسى الاشتراك في قواعدنا ونعدك - لن تشعر بالملل!مقالاتنا وأحداثنا الأخرى Source: https://habr.com/ru/post/ar386627/
All Articles