O movimento do átomo explosivo é uma nova janela para o crescimento de nanoestruturas de metal
p Os cientistas do Laboratório Ames observaram átomos de chumbo movendo-se inesperadamente coletivamente em uma superfície de chumbo sobre silício para formar nanoestruturas de forma explosiva, tudo em baixas temperaturas. A área mostrada aqui tem cerca de um vigésimo da largura de um cabelo humano.
p "O livro dizia que deveríamos ver devagar, gradual e aleatório. Mas o que vimos? ESTRONDO! Rápido, explosivo e organizado! ", disse Michael Tringides, físico do Laboratório Ames do Departamento de Energia dos EUA e professor de física e astronomia na Iowa State University. p Tringides está falando sobre o movimento atômico incomum que viu quando eles jogaram alguns milhares de átomos de chumbo em uma superfície plana, superfície lisa de chumbo sobre silício, tudo em baixas temperaturas, e olhou para uma área com apenas um vigésimo da largura de um cabelo humano.
p O que os cientistas do Laboratório Ames esperavam ver era "difusão de passeio aleatório":átomos girando, parecendo que não têm ideia de para onde estão indo, onde eles estiveram, ou que quaisquer átomos companheiros estão perto deles. Tipicamente, os átomos eventualmente colidem uns com os outros e criam pequenas estruturas.
p "Em vez de, vimos átomos que são muito focados e funcionam bem juntos para criar rapidamente pequenas nanoestruturas de chumbo, "disse Tringides." Esse tipo de 'difusão coletiva, 'é realmente a exceção à regra no movimento do átomo. Mais, ficamos surpresos com a rapidez com que estruturas cristalinas bem organizadas nucleavam em tais temperaturas frias, onde o movimento é normalmente lento. "
p O coletivo, a difusão rápida observada pela equipe de Tringides pode representar uma nova maneira de crescer perfeito, minúsculas nanoestruturas de metal.
p "Se formos capazes de fazer um objeto de chumbo em nanoescala tão rápido, podemos talvez criar outros objetos desta forma ", disse Tringides." Compreender a ciência básica de como os materiais funcionam nessas nanoescalas pode ser a chave para fazer nanotransistores, nanointerruptores e nanoímãs menores, mais rápido e confiável. "
p A equipe de pesquisa de Tringides é especializada em medir como os átomos se movem nas superfícies, revelando através da microscopia de tunelamento de varredura como as estruturas menores começam a se formar. Nos últimos anos, eles usaram seus conhecimentos para responder a questões fundamentais sobre materiais, como terras raras, grafeno e filmes metálicos, que são importantes para as tecnologias de energia verde.
p Essa pesquisa, que apareceu em
Cartas de revisão física , é apoiado pelo Escritório de Ciência do Departamento de Energia dos EUA.