2016年3月23日
一组物理学家和材料科学家欧洲杯足球竞彩利哈伊大学已经开发出一种制造单晶体的新技术，在这一技术中可以使用更广泛的材料，如太阳能装置、微电子学等高科技应用。欧洲杯足球竞彩
扫描电子显微图(A)和该显微图的图像质量图(b)证明了在玻璃表面制造图案单晶结构的能力。在下面的图片(b)中，绿色代表嵌在蓝色玻璃背景中的单晶。这两幅图中线条的宽度约为五微米。(来源:Dmytro Savytskii, Brian Knorr, Volkmar Dierolf & Himanshu Jain)
据研究人员称，最新的进展有潜力使固体材料，包括玻璃，具有随机原子结构，将发展成单晶形式，就像硅一样。欧洲杯足球竞彩硅是目前世界上领先的半导体材料。这项研究发表在《自然》杂志《科学报告》的一篇题为《通过玻璃的固体-固体转变证明单晶生长》的文章上。
以单晶形式出现的固体将表现出在高科技应用中所需要的非凡性能。研究人员解释说，这类应用包括发光二极管(led)和激光器，其中衬底是用外延生长单层单晶薄膜来沉积的，以开发半导体器件。
这篇论文的四位作者之一海曼舒·贾恩(Himanshu Jain)告诉我们，熔化过程是用来生长单晶硅的。然而，这个过程改变或分解其他有用的材料，使它们失效。欧洲杯足球竞彩
在多晶材料中，微小晶体之间的边界是弱的或坏的连接，并给材料不期望的性质。欧洲杯足球竞彩没有边界的单晶体具有优越的性质。它在腐蚀性环境中具有更强的机械强度，电子性能优越，并且透光良好。
Himanshu Jain,利哈伊大学材料科学与工程教欧洲杯足球竞彩授欧洲杯线上买球
使用一种新的加热方法，研究人员能够将玻璃转变为单晶形式，而不需要玻璃经过液体或气体相，也不产生任何不必要的核或晶体。
“在这第一次明确地演示了全固态玻璃[到]晶体的转变，避免了外来形核……通过空间局部激光加热和在组合物中加入合适的玻璃成形器，”研究小组在《科学报告》中写道。
Dmytro Savytskii是《科学报告》文章的主要作者，也是利海大学材料科学与工程系的研究科学家。欧洲杯足球竞彩欧洲杯线上买球其他作者包括Volkmar Dierolf, Lehigh物理系的杰出教授和主席，以及Brian Knorr, Fairleigh Dickinson大学的物理学助理教授。克诺尔于2014年在里海大学获得物理学博士学位。
Jain告诉我们，在单晶体中，一种材料的原子被组装成有序的3D晶格结构。为了创造一个巨大的单晶硅，从熔化的硅中取出一小颗单晶硅种子;这种熔化的硅原子以三维晶格结构沉积在种子上。根据晶体被拉起的速率，当熔体冷却下来时，一个大或小的硅单晶就会出现。
贾恩的团队开发了一种对比技术，用来制造锑硫化物硫系玻璃的单晶。为了促进玻璃内晶体的发展，该团队使用激光将玻璃从室温加热到远低于其熔点的结晶温度。利用显微镜颜色映射和电子衍射的结合，该小组能够识别原子构型的方向，并演示了样品不同地方的单晶形成。
Jain观察到单晶的发展是在玻璃加热时发生的，而不是在其熔体冷却时发生的，就像硅一样。这可以很容易地在划痕中看到，划痕通过激光产生的单晶穿过玻璃的长度。玻璃融化后，划痕就会平滑并消除。
一旦我们做出单晶线，我们回溯得到额外的平行单晶线，最终在玻璃的顶部形成单晶层表面。我们可以把这些线缝起来，把整个玻璃表面变成一个单晶。
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Jain补充说，该团队的目标是应用足够的热量，使玻璃中的无序原子可以组装成单晶，而不会促使不必要的晶体成核。
我们只需要形成一个核。如果我们得到多个核，我们最终得到的是一种多晶陶瓷材料，具有我们不想要的特性。
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为了消除外来形核，使用聚焦激光来限制加热玻璃的数量，使单个核的形成。这个核迅速生长成晶体。
“我们证明，通过减少受热区域的体积和以足够快的速度移动激光束以使没有时间形成外部晶体来生长晶体，可以避免不必要的附加形核。”该研究小组在《科学报告》上报道。
另一种方法是由研究小组开发的，它依赖于一杯预先设计好的碘、硫和锑的混合物。当晶体开始形成和生长时，碘逐渐移出晶体并进入相邻的玻璃，在那里它试图抑制成核。