Нано-скульптуры создаются атомным резцом

Нанотехнологи из Франции (университет University Paris-Sud) открыли новый метод изготавливать наноматериалы с высокой степенью точности благодаря сканирующей электронной микроскопии.

Разработка так правильна, что разрешает оперировать отдельными атомами. Так, ученые смогли удалять атомы углерода в целой нанотрубке. Это похоже на то, как скульптор ваяет очередное произведение – от целого примера резцом откалывается лишний материал.

Лишь в наномире все сложнее.

Сканирующая трансмиссионная электронная микроскопия (STEM) в большинстве случаев не повреждает атомы, изучая их. Но в случае если значительно повысить энергию электронного луча, то он сможет выбивать отдельные атомы из образцов.

Один из исследователей, Альберто Зобелли (Alberto Zobelli), поясняет, что по окончании выбивания атомов высокоэнергетическим лучом ученые смогли перевести микроскоп в тут и режим сканирования же взять картину наноструктуры.

Нано-скульптуры создаются атомным резцом

Рис. 1. Процесс выбивания атома из нанотрубки

В прошлых собственных работах Зобелли и его коллеги не могли совершенно верно сфокусировать луч на отдельном атоме, исходя из этого пригодилось составить физическую теорию этого процесса, которая помогла совершенно верно сфокусировать луч.

Дело в том, что успешность работы микроскопа с нанообъектом зависит кроме этого от геометрии последнего. Так, в случае если атом находится на финише либо в центре нанотрубки, приходится это учитывать для успешного его удаления. Наряду с этим пространственное разрешение микроскопа образовывает 0,5 нанометров.

Вычисления ученых кроме этого продемонстрировали, что для удаления соседних атомов требуется меньше энергии, чем для «выбивания» первого из них. Особенно, ели они лежат на одной линии.

Рис. 2. Предстоящая деформация нанотрубки

Самое занимательное, что по окончании таких недостатков нанотрубка старается сама перестроиться, изменяя структуру связей между атомами углерода. В следствии получаются деформации и изгибы примера. Так, обработанная нанотрубка может иметь кроме того полупроводниковую структуру, формируя диод Шоттки!

Как говорит Зобелли, открытый учеными метод крайне важен в нанотехнологии. С его помощью возможно будет конструировать новые типы наноматериалов из уже существующих, в особенности по окончании того, как исследователи усовершенствуют STEM для работы на разрешениях 0,1 нанометр. Действительно, «ваять из нанотрубок» пока только «вручную».

О собственной работе ученые сообщили в текущий выпуск Physical Review B.

Свидиненко Юрий

A Boy And His Atom: The World’s Smallest Movie


Темы которые будут Вам интересны:

Читайте также: