新的测量技术帮助科学家绘制纳米材料生长图

研究人员伦斯勒理工学院已经开发出一种测量技术,可以帮助科学家和公司绘制纳米材料的生长图。欧洲杯足球竞彩这一发现可能有助于创造更先进的纳米技术,并导致更高效的太阳能电池板的开发和磁数据存储的增加。

这项新技术描绘出纳米材料生长时的表面。在这张图中,我们为镁纳米叶片创造了一个表面极图。信贷:伦斯勒理工学院/ Gwo-Ching王

“自从我们发现这项技术以来,我们一直在努力向纳米科学和纳米技术研究团体宣传,”帮助发现这项技术的物理学、应用物理学和天文学教授兼负责人王国庆(Gwo-Ching Wang)说。欧洲杯线上买球“它很便宜,因为它使用了现有的技术,并极大地提高了发现速度,为研究人员提供了一幅非常清晰的画面,让他们知道如何完善和复制一种新的纳米材料的生长,而无需在生长后花几个月的时间来描述其结构。”

这种方法是基于一种被称为反射高能电子衍射(RHEED)的常用技术。传统的RHEED系统会产生纳米材料表面的干涉图样。图案只包含表面的部分信息,并且只是生长表面时间的快照。研究人员通过旋转纳米材料生长的衬底,改进了传统的RHEED技术。这给了他们一个包含生长表面晶体取向分布的完整信息的图表。

这项新技术不同于x射线等其他常见技术,因为它可以监测材料生长过程中的表面结构。x射线和其他技术测量整个材料,从新生长的尖端直接通过材料生长的衬底。新的RHEED技术显示一次只能生长几纳米的材料。

“表面晶体取向图的创建对于揭示纳米结构生长的本质尤其重要,如纳米点、纳米棒和纳米叶片,它们具有强大的能量和数据存储能力,但它们的取向会随着时间而急剧变化,”王说。材料晶体取向和形态的这些变化可以大大提高或降低材料的效率。王说,由于它们的不可预测性,这也使得它们在消费品中的使用变得困难。

王认为太阳能材料是这项新技术最重要的应用之一。欧洲杯足球竞彩市场上效率最高的太阳能电池板是由单晶材料组成的,这意味着这种材料是一种没有颗粒边界的不破碎的材料。欧洲杯足球竞彩纳米材料中的晶界会导致能量转换能力的巨大下降。但是,单晶太阳能电池太贵了,它们永远不可能在消费市场上广泛使用,王说。因此,许多科学家和太阳能电池公司都在努力制造多晶材料,这种材料的生长方式与单晶材料类似,尽管有晶粒边界,但能将光转化为电。欧洲杯足球竞彩王说,这些材欧洲杯足球竞彩料也便宜得多。

“制造高质量的多晶材料的问题在于,你需要一种强大的技术,在它们生长的过程中监控它们的纳米尺度,这样你就可以快速重欧洲杯足球竞彩建材料,使其效率最大化,”王说。“新的RHEED技术确实允许研究人员创造一种材料,看看它是如何形成的,然后在不进行广泛实验的情况下,重新创造这种材料的最理想版本。”

物理系、应用物理系、天文系教授陆陶明,博士后研究员唐福,共同参与了她的研究工作。他们一起提出了他们的研究结果在物理学报学报》和《D:应用物理学以及在世界各地的会议包括美国真空学会第55国际研讨会和展览在10月23日在美国能源部的代表于10月31日。

“无论我们去哪里展示这些发现,人们都变得越来越兴奋,因为这为他们自己的研究打开了可能性,”她说。

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