2D: ksi kaapatut atomien värähtelyt
Tutkijat visualisoivat erittäin varmuutta elektronikuvausta, joka visualisoi vaikeat atomien värähtelyt-ottaen tietä atomin tason lämmönhallinnasta ja seuraavan sukupolven elektroniikasta.
Tärinät eivät ole vain älypuhelimen sumua - ne ryntävät atomitasolle, ja nyt tutkijat voivat ensimmäistä kertaa nähdä ne.Illinoisin yliopiston Urbana-Champaignin Grainger-tekniikan korkeakoulun insinöörit ovat käyttäneet edistynyttä elektronikuvausta piilotettujen värähtelyilmiöiden kaappaamiseen 2D-materiaaleissa-uuden luvun loukkaamiseen nanomittakaavan lämpötieteessä.
Heidän tutkimuksensa vahvistaa kerran teoreettisen värähtelyluokan olemassaolon, jota kutsutaan vaiheittaisiksi kierretyissä 2D-kaksikerroksisissa materiaaleissa-rakenteet, joissa atomi-ohut kerrokset on pinottu hieman väärin.Nämä moiré-järjestelmät ovat kuumia tulevia elektroniikkaehdokkaita heidän viritettävien ominaisuuksiensa ansiosta, mutta se, kuinka lämpö käyttäytyvät niissä, on pysynyt sumeana. Se on, missä faasonit tulevat sisään. Kuten fononit, jotka hallitsevat materiaalien lämpöväristyksiä, toisivat ovat alhaisen taajuusmuotojen aiheuttamia atomivaihtoja, mutta tähän asti ne ovat olemassa vain simulaatioissa.
"Et voi helposti päästä eroon vaiheista; se on siunaus ja kirous", sanoi vanhempi kirjailija Pinshane Huang. "He ovat aina olleet siellä-materiaalikäyttäytymistä-mutta emme olleet todella nähneet niitä." Se, joka on muuttunut ryhmän käyttämällä elektronin ptychographia, leikkure reuna -mikroskopiatekniikkaa, joka saavuttaa Picomter-Scal-Resolutionin havaitsemiseksi.Tätä käyttämällä he ottivat korkeimman resoluution kuvat, jotka koskaan otettiin yksittäisistä atomeista, paljastaen lämmön aiheuttamat värähtelyt kierretyissä kaksikerroksisissa volframin diselenidissä (WSE₂). "Vain muutama vuosi sitten yksi angstrom oli raja", Huang sanoi."Nyt tarkastelemme niin pieniä kuin 0,05 angstromia - tarpeeksi nähdäksemme itse lämmön liikuttavan atomeja."
Kuvien lisäksi tämä harppaus avaa ovet materiaalien suunnitteluun tarkasti suunnitellulla lämpökäyttäytymisellä.Ryhmä mainitsi, että kuvittele, että se on osoitettu yhden vian, joka on pullonkaulainen lämmön virtaus.Tämän tiedon avulla he voisivat mullistaa lämmönhallinnan atomitasolla.He väittivät, että he voivat nyt seurata Atomien värähtelyä - ja rakentaa älykkäämpiä tekniikkaa lämmön.
