مطالعه: نقشه برداری, کریستال اشکال می تواند سریع 2D مواد

هوستون - (27 ژوئیه سال 2020) - مواد دانشمندان در دانشگاه رایس و دانشگاه پنسیلوانیا در حال تماس به صورت جمعی تلاش جهانی به سرعت در مسیر تولید انبوه 2D مواد مانند گرافن و دی سولفید مولیبدن.

در یک دیدگاه مقاله حاضر در مواد امروز, مجله editor-in-chief Jun لو و همکاران یک مورد به صورت متمرکز تلاش جمعی برای رسیدگی به چالش های پژوهش است که می تواند به روشن راه را برای مقیاس بزرگ تولید انبوه 2D مواد.

لو و همکار برنج مواد دانشمندان مینگ تنگ Jing Zhang و فن وانگ پیوست پن Vivek Shenoy در توصیف پتانسیل تحول در 2D تکنولوژی مواد است که می تواند نتیجه از یک سیستماتیک communitywide تلاش به نقشه اشکال 2D کریستال که در آزمایشگاه رشد در سراسر جهان از طریق یک فرایند شناخته شده به عنوان رسوب شیمیایی بخار (CVD).

"مانند دانه های برف در طبیعت, 2D کریستال نمایشگاه انواع غنی از ریخت شناسی) در شرايط مختلف رشد در شرایط" آنها نوشت.

نقشه برداری منحصر به فرد این کریستال ها و الگوهای تدوین این نقشه ها در یک پایگاه جهانی در کنار این دستور برای ایجاد هر الگو را می تواند باز کردن یک ثروت از اطلاعات "برای درک تشخیص و کنترل فرایند CVD و محیط 2D مواد رشد" محققان نوشت.

CVD است که معمولا استفاده می شود فرآیند برای ایجاد فیلم های نازک از جمله مهم تجاری مواد در صنعت نیمه رسانا. در یک نمونه CVD واکنش یک ورق مسطح از ماده ای به نام یک بستر قرار داده شده است در یک واکنش مجلسی و گازهای در حال جریان از طریق اتاق در چنین راهی که آنها واکنش نشان می دهند و به شکل یک جامد فیلم بالای بستر.

یک هدف این زمینه است که در حال توسعه نرم افزار های کامپیوتری است که می تواند با دقت پیش بینی خواص از یک فیلم نازک است که از مخلوط کردن مواد خاص reactant گازهای تحت شرایط خاص. ایجاد چنین مدل های پیچیده است هر دو ناقص درک درستی از فرآیندهای فیزیکی و شیمیایی را که در طول CVD و با وجود ده ها تن از CVD راکتور فرمت های.

فهرست نویسی به شکل کریستال های تولید شده توسط CVD آزمایش می تواند با ارائه مواد دانشمندان با اطلاعات مهم در مورد سنتز در بسیار به همان شیوه که mineralogists بازیابی سرنخ با ارزش در مورد تاریخچه زمین بر اساس بررسی به طور طبیعی کریستال سازه لو و همکاران پیشنهاد شده است.

"نگاهی به دانه های برف زیبا به عنوان مثال" نویسندگان نوشت. "شاید تعجب آور این واقعیت برای بسیاری از این است که بلورهای برف می تواند نمایشگاه بسیاری از مقوله های مختلف از اشکال است که بستگی به درجه حرارت و آب supersaturation از جو که در آن آنها شکل گرفته است."

این دانشمند ژاپنی Ukichiro Nakaya از طریق مشاهدات گسترده از دانه های برف در طبیعت و آزمایشگاه طراحی و توسعه یک چهره شناخته شده به عنوان Nakaya نمودار برای کمک به کشف اطلاعات در برف. با بررسی اشکال در یک برف ریزه و دیدن جایی که آن اشکال دروغ در Nakaya را نمودار دانشمندان می تواند به تعیین دقیق شرایط جوی که تولید برف ریزه که Nakaya شاعرانه به عنوان "نامه ای از آسمان است."

با الهام از Nakaya کار لو و همکاران ایجاد یک Nakaya مانند نمودار 2D کریستال الگوهای تهیه شده اند که از طریق CVD و نشان داد که چگونه آن و دیگر مورفولوژی نمودار استفاده می شود می تواند به استنباط سرنخ در مورد روند متغیرهای مانند گاز نرخ جریان و حرارت درجه حرارت که تولید هر یک الگو است.

با پیشرفت در زمان واقعی تصویربرداری و سیستم های خودکار که می تواند تولید داده های بسیاری از ساختارهای کریستالی, نویسندگان گفت: "پتانسیل واقعی برای مورفولوژی نمودار توسعه برای تبدیل شدن به یک عمل مشترک و خدمت به عنوان یک سنگ بنای رشد بلور."

###

لو تنگ, ژانگ و وانگ اعضای برنج بخش علم مواد و NanoEngineering. لو استاد و دانشیار گروه صندلی. تنگ است, استادیار. ژانگ یک فوق دکتری پژوهش های کاردانی و نیش یک دانشجوی کارشناسی ارشد. Shenoy است پن ادواردو D. Glandt رئیس جمهور محترم استاد علوم و مهندسی مواد.

این پژوهش با حمایت ولش پایه (C-1716), بنیاد ملی علوم (IIP-1539999) و وزارت انرژی (DE-SC0019111).

لینک ها و منابع:

این دویی از مواد امروز مقاله: 10.1016/j.mattod.2020.06.012

یک کپی از کاغذ در دسترس است: https://doi.org/10.1016/j.mattod.2020.06.012

تصاویر با وضوح بالا برای دانلود در دسترس هستند در:

https://news-شبکه.برنج.edu/اخبار/فایل/2020/07/0723_MORPHOLOGIC-dia-lg.jpg
عنوان: با الهام از کار ژاپنی, snowflake محقق Ukichiro Nakaya مواد از دانشمندان دانشگاه رایس دانشگاه پنسیلوانیا ایجاد یک Nakaya مانند نمودار 2D کریستال اشکال از دی سولفید مولیبدن تولید شده از طریق رسوب شیمیایی بخار (سمت چپ) و مورفولوژی نمودار از سولفید مولیبدن (سمت راست). (حسن نیت ارائه میدهد تصویر از MSNE/دانشگاه رایس)

https://news-شبکه.برنج.edu/اخبار/فایل/2020/07/0723_MORPHOLOGIC-اشکال-lg.jpg
عنوان: آرایه ای از کریستال اشکال 2D انتقال فلز dichalcogenides به عنوان تصویربرداری با ميکروسکوپ الکترونی. (حسن نیت ارائه میدهد تصویر از MSNE/دانشگاه رایس)

این نسخه می تواند به صورت آنلاین در news.rice.edu.

دنبال برنج اخبار و رسانه ها روابط از طریق توییتر @RiceUNews.

واقع در 300 هکتار جنگلی پردیس در هوستون, برنج, دانشگاه همواره رتبه در میان ملت از 20 دانشگاه توسط اخبار آمریکا و گزارش جهانی. برنج بسیار محترم مدارس معماری, کسب و کار, ادامه تحصیل, مهندسی, علوم انسانی, موسیقی, علوم طبیعی و علوم اجتماعی و به بیکر موسسه سیاست عمومی. با 3,962 دانشجویان و 3,027 دانشجویان تحصیلات تکمیلی برنج را در مقطع کارشناسی دانشجو-به-دانشکده نسبت کمتر از 6 به 1. آن مسکونی کالج سیستم ایجاد صمیمی جوامع و دوستی مادام العمر فقط یک دلیل که چرا برنج رتبه شماره 1 برای بسیاری از نژاد/کلاس تعامل و شماره 4 برای کیفیت زندگی توسط پرینستون را نقد کنید. برنج نیز امتیاز به عنوان بهترین ارزش در میان دانشگاه های خصوصی توسط Kiplinger امور مالی شخصی.

سلب مسئولیت: AAAS و EurekAlert! مسئول صحت اخبار منتشر شده به EurekAlert! با کمک موسسات و یا برای استفاده از هر گونه اطلاعات از طریق EurekAlert سیستم.