ارائه تصاویر سه بعدی از ساختارهای هسته‌ای-پوسته‌ای
برای اولین بار محققان بلژیکی و هلندی موفق شدند موقعیت سه بعدی اتم‌ها را در نانوبلورهای هسته‌ای-پوسته‌ای شناسایی کنند. از این روش می‌توان برای درک بهتر سطح تماس میان هسته و پوسته استفاده کرد. نتایج این تحقیق که برای استفاده در مواد نیمه‌هادی مهم است، نشان می‌دهد که شکل هسته پیچیده‌تر از آن چیزی است که پیشتر تصور می‌شد.
نانوبلورهای نیمه‌هادی برای استفاده در حوزه‌های محتلف نظیر لیزرها و نمایشگرها بسیار ایده‌آل هستند. دلیل این امر آن است که این مواد دارای نشر فتولومینسانس بوده به‌طوری‌که طول موج آنها در محدوده وسیعی قابل تنظیم است. در نانوبلورهای هسته‌ای-پوسته‌ای، پوسته از جنس یک نیمه‌هادی است که نیمه‌هادی دیگری را به‌عنوان هسته در خود گرفته است. این مواد دارای پایداری نوری بسیار بالایی هستند. خواص فیزیکی این بلورها توسط سطح تماس میان هسته و پوسته مشخص می‌شود. این موضوع دقیقا چیزی است که سارا بالس و همکارانش از دانشگاه آنت‌ورپ روی آن تحقیق می‌کنند.
سارا بالس می‌گوید ما روی صفحات اتمی در محل تماس هسته و پوسته مطالعاتی انجام دادیم که نتایج آن موجب افزایش درک ما از نحوه تشکیل این نانوذرات هسته‌ای-پوسته‌ای شد. در این فرآیند، ابتدا از نانوبلورهای میله‌ای شکل سلنید سرب استفاده می‌شود که در ادامه اتم‌های کادمیم جای سرب را می‌گیرند و در نهایت ساختار هسته‌ای-پوسته‌ای ایجاد می‌شود. یافته‌های آنها نشان می‌دهد که سرعت تبادل کاتیون از جهتی به جهت دیگر در این بلورها فرق می‌کند.
برای این تحقیق آنها از میکروسکوپ الکترونی کمی Qu-Ant-EM در این دانشگاه استفاده کردند. این میکروسکوپ دارای قابلیت کنتراست Z است که در این مود می‌توان تصاویری با قدرت تفکیک فضای 80 پیکومتر ایجاد کرد. این فاصله بسیار کمتر از فاصله میان اتم‌ها ( تقریبا 200 پیکومتر) است. در این روش از یک پرتو متمرکز زیر یک آنگستروم استفاده شده است که سطح مورد نظر را اسکن می‌کند. یک شناساگر نیز در زاویه‌ای بیشتر از 60 میلی رادیان قرار دارد که الکترون‌های پراش یافته را جمع می‌کند. با این روش این گروه تحقیقاتی توانسته است تصاویری بگیرد که شدت سیگنال‌های آن برابر عدد اتمیZ2 باشد.
|
| |
 |
| |
به مدد وجود حساسیت شیمیایی در این روش، تشخیص محل هسته در ساختارها به راحتی وجود دارد. مشکل موجود آن است که تصاویر دو بعدی هستند. این گروه تحقیقاتی موفق شده است با تلفیق تصاویر، تصویر سه بعدی از نانوساختارهای هسته‌ای - پوسته‌ای بگیرند.
نتایج این تحقیق در نشریه Nano Letters به چاپ رسیده است.
منبع: ستاد توسعه فناوری نانو
|
|
|
|
|