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我國學者在“可視化”原子尺度制備研究方面取得進展

發布日期: 2021-11-11 信息來源:亚博游戏-亚博游戏网站-亚博电子竞技(天津)有限公司 字體: [ ]

在國家自然科學(xue)(xue)基金項目(mu)(批(pi)準號(hao): 11525415,61601116,51420105003)等資助下,東南大學(xue)(xue)孫立濤教授團隊在“可視化”原子(zi)尺度(du)制備研究方面取得進展。研究成果以(yi)“通(tong)(tong)過調控原子(zi)擴散實現不同異(yi)質結構的原位制備(Tailoring atomic diffusion for in situ fabrication of different heterostructures)”為題,于(yu)2021年8月10日在《自然·通(tong)(tong)訊》(Nature Communications)在線發(fa)表。論文鏈接: http://www.nature.com/articles/s41467-021-25194-2。

具有優(you)異性能的(de)異質(zhi)納米結構對(dui)于(yu)新型電子器件的(de)開發與(yu)制(zhi)造(zao)尤為(wei)重要。擴散被認(ren)為(wei)是制(zhi)備異質(zhi)納米結構的(de)主要技(ji)術方法,然而現有方法很難實現原子尺度擴散的(de)精(jing)準(zhun)調控,也很難實現單一異質(zhi)納米結構的(de)可控合成,這嚴重制(zhi)約了未來納米器件的(de)制(zhi)造(zao)精(jing)度與(yu)制(zhi)造(zao)水平。

針對(dui)以上問(wen)題,孫立濤教授研究(jiu)(jiu)團隊發(fa)展了(le)一(yi)種(zhong)基(ji)于原(yuan)(yuan)位透射電子(zi)(zi)顯(xian)微技(ji)術(shu)的(de)(de)(de)(de)“可(ke)視化”原(yuan)(yuan)子(zi)(zi)尺度(du)制(zhi)備(bei)(bei)(bei)方(fang)(fang)法(fa),通過(guo)電場(chang)調(diao)控(kong)(kong)實現了(le)同(tong)一(yi)體(ti)系兩種(zhong)不同(tong)異質(zhi)結(jie)構(gou)(gou)納(na)米(mi)(mi)單體(ti)(核(he)殼結(jie)構(gou)(gou)和(he)分段異質(zhi)結(jie)構(gou)(gou))的(de)(de)(de)(de)原(yuan)(yuan)位制(zhi)備(bei)(bei)(bei)。與傳(chuan)統制(zhi)備(bei)(bei)(bei)方(fang)(fang)法(fa)相比,不但制(zhi)備(bei)(bei)(bei)的(de)(de)(de)(de)可(ke)控(kong)(kong)性好,整個(ge)制(zhi)備(bei)(bei)(bei)過(guo)程還實現了(le)原(yuan)(yuan)子(zi)(zi)尺度(du)上的(de)(de)(de)(de)實時(shi)觀測,原(yuan)(yuan)子(zi)(zi)的(de)(de)(de)(de)擴(kuo)散遷移機制(zhi)和(he)結(jie)構(gou)(gou)相變過(guo)程等(deng)一(yi)目了(le)然。該方(fang)(fang)法(fa)通過(guo)電場(chang)方(fang)(fang)向(xiang)控(kong)(kong)制(zhi)原(yuan)(yuan)子(zi)(zi)發(fa)生定向(xiang)擴(kuo)散的(de)(de)(de)(de)方(fang)(fang)向(xiang),焦耳(er)熱引起(qi)的(de)(de)(de)(de)溫(wen)度(du)變化調(diao)控(kong)(kong)原(yuan)(yuan)子(zi)(zi)擴(kuo)散方(fang)(fang)式(表面擴(kuo)散或(huo)體(ti)擴(kuo)散),從而制(zhi)備(bei)(bei)(bei)不同(tong)異質(zhi)結(jie)構(gou)(gou)的(de)(de)(de)(de)納(na)米(mi)(mi)單體(ti)。該研究(jiu)(jiu)成果表明電場(chang)調(diao)節原(yuan)(yuan)子(zi)(zi)擴(kuo)散是一(yi)種(zhong)可(ke)控(kong)(kong)制(zhi)備(bei)(bei)(bei)單一(yi)異質(zhi)納(na)米(mi)(mi)結(jie)構(gou)(gou)的(de)(de)(de)(de)有效方(fang)(fang)法(fa),同(tong)時(shi)也有助(zhu)于更好地理解材料間原(yuan)(yuan)子(zi)(zi)擴(kuo)散方(fang)(fang)向(xiang)和(he)擴(kuo)散方(fang)(fang)式的(de)(de)(de)(de)微觀驅動力(li)和(he)相關(guan)機制(zhi),讓原(yuan)(yuan)子(zi)(zi)尺度(du)制(zhi)備(bei)(bei)(bei)方(fang)(fang)法(fa)更精準、更可(ke)控(kong)(kong)。

“可(ke)視(shi)化”原子(zi)尺度制備(bei)是孫立濤研究團隊提(ti)出的(de)基于(yu)原位電子(zi)顯微學技術,集力(li)、電、光、熱等多種加(jia)工手段于(yu)一體(ti),實(shi)現(xian)原子(zi)尺度下材(cai)料與器件的(de)精準制造(zao)與實(shi)時(shi)表征的(de)新(xin)方法,不但可(ke)以(yi)直接揭示原子(zi)制備(bei)過程中的(de)新(xin)原理、新(xin)機制,對實(shi)現(xian)穩定、可(ke)控的(de)原子(zi)尺度制造(zao)也具有(you)重要推動作(zuo)用。

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