Atomare Schwingungen, die in 2D erfasst wurden
Unter Verwendung der ultra-präzisen Elektronenbildgebung visualisieren Forscher schwer fassbare atomare Schwingungen und bilden den Weg für das thermische Management auf Atomebene und die Elektronik der nächsten Generation.
Vibrationen sind nicht nur das Summen eines Smartphones - sie rücken auf die atomare Ebene zurück, und jetzt können Wissenschaftler sie zum ersten Mal sehen.Ingenieure des Grainger College of Engineering an der University of Illinois Urbana-Champaign haben fortgeschrittene Elektronenbildgebung verwendet, um verborgene Schwingungsphänomene in 2D-Materialien zu erfassen-und ein neues Kapitel in der nanoskaligen Wärmewissenschaft zu veröffentlichen.
Ihre Studie bestätigt die Existenz einer einst theoretischen Klasse von Schwingungen, die als Phasonen in verdrehten 2D-Doppelschichtmaterialien bezeichnet werden-Strukturen, in denen Atomdünnschichten leicht falsch ausgerichtet sind.Diese Moiré-Systeme sind dank ihrer einstellbaren Eigenschaften heiße Kandidaten für die zukünftige Elektronik, aber wie sich die Hitze in ihnen verhält, ist unscharf geblieben. Damit Phasons kommen.
"Sie können Phasonen nicht leicht loswerden. Das ist der Segen und der Fluch", sagte der hochrangige Autor Pinshane Huang.Mit diesem Fall haben sie die höchsten Auflösungsbilder aufgenommen, die jemals einzelne Atome aufgenommen wurden, wobei sie wärmeinduzierte Vibrationen in verdrehter Diskussionen-Wolframdisgenid (WSE₂) enthüllten. "Erst vor wenigen Jahren war ein Angstrom die Grenze", sagte Huang."Jetzt betrachten wir Bewegungen von nur 0,05 Angstromen - genug, um zu sehen, wie sich die Hitze selbst Atome bewegt."
Abgesehen von den Bildern öffnet dieser Sprung Türen zum Entwerfen von Materialien mit präzise konstruierten thermischen Verhaltensweisen.Das Team erwähnte, dass Sie sich vorstellen, einen einzelnen Defekt zu stecken, der den Wärmefluss von Engpässen ist.Mit diesem Wissen konnten sie das thermische Management im atomaren Maßstab revolutionieren.Sie behaupteten, dass sie jetzt Atome schöpfen können - und intelligenteren Technologien aus der Wärme aufbauen.
