کشف شگفتي ديگري از فناوري‌نانو

اخيراً جمعي از محققان در آمريکا و کره، هنگام بررسي خودساماني‌ها در فناوري‌نانو ، موفق به آشكارسازي پديده‌ شگفتي در زمينه فناوري‌نانو شده و به ‌علت تشکيل جزاير خودسامان و يکنواخت سربي روي سطوح سيليسيومي پي بردند.

کد خبر: ۲۴۰۰۶

دوشنبه - ۳۱ فروردين ۱۳۸۸ / April 20, 2009

به گزارش گروه علمي و آموزشي «شبکه خبر دانشجو»، آنچه موجب تعجب آنها شده بود، يكساني ارتفاع اين جزيره‌ها بود که در دماي پايين ايجاد مي‌شدند؛ اين در حالي است كه در ديگر سيستم‌هاي نانوساختار معمولاً چنين چيزي مشاهده نمي‌شود.

آنها با بررسي اين پديده به کمک يک ميکروسکوپ تونلي روبشي و يک ميکروسکوپ الکتروني کم‌انرژي دريافتند با حركت اتم‌هاي سرب در مسير سطح زيرلايه‌ سيلسيومي، آنها به جاي آن که يك حرکت تصادفي همانند ديگر سيستم‌ها داشته باشند، رفتاري شبه ‌مايع از خود نشان مي‌دهند؛ به‌طوري كه گويا کل لايه‌ سربي يکجا، جابه‌جا مي‌شود و اين ميزان جنبش اتمي در چنين دماي پاييني (50 کلوين يا منهاي 123 درجه‌ سلسيوس) غيرقابل پيش‌بيني بود.

بر مبناي اين حرکت شبه ‌مايع، آنها توانستند توضيحي براي تشکيل اين جزاير يکنواخت بيابند.

با توجه به آن که اين جزيره‌ها بسيار سريع و تنها ظرف دو تا سه دقيقه روي زيرلايه سيليسيومي شکل مي‌گيرند - اين پديده از دو عامل مهم سرعت و يکنواختي رشد و تکرار پذيري آسان (که در فناوري‌نانو حائز اهميت است) برخوردار بوده -مي‌تواند نويدبخش کاربردهاي فراواني در اين زمينه باشد.

هم‌اکنون اين محققان بر اساس اين پديده سعي دارند ديگر فرايندهايي را که نوعاً در مقياس اتمي روي مي‌دهند (مثل جذب سطحي، هسته‌سازي و پيوندهاي اتمي) و در بررسي واکنش‌پذيري و کاتاليزوري بودن مواد حائز اهميت است، مطالعه و امکان بروز چنين حالتي را در ديگر نانوساختارها بررسي کنند .

نکته‌ جالب توجه ديگري که طي اين آزمايش‌ها حاصل شد، وابسته نبودن فرايندهاي اتمي از قبيل هسته‌سازي به ماهيت عناصر شيميايي تشکيل‌دهنده ماده بود.

اين محققان در کمال تعجب دريافتند که برخلاف معمول، اين فرايندها نه به ماهيت عناصر شيميايي ماده، بلکه به زوج يا فرد بودن ارتفاع جزيره‌ها بستگي دارد.

آنها با انجام يک آزمايش و افزودن مقدار کمي سرب به سطح اين جزاير دريافتند که هسته‌سازي جزاير با ارتفاع چهار لايه، کاملا ً با پديده مشابه در جزايري به ارتفاع پنج لايه متفاوت است؛ به‌طوري که چگالي جزاير جديد در بخش چهار لايه 60 برابر جزاير پنج لايه بود.

بر اين اساس، دانشمندان نتيجه گرفتند که تشکيل پيوندهاي اتمي در جزاير چهارلايه با وجودي که هر دو از يک عنصر ـ يعني سرب ـ ساخته شده‌اند، آسان‌تر است؛ به اين ترتيب مشخص مي‌شود که برخلاف تصور عموعي، براي ايجاد تغيير در خواص ماده نيازي به تغيير عناصر تشکيل‌دهنده آن ماده نيست، بلکه در عوض مي‌توان به‌راحتي اين کار را تنها با تغيير در ارتفاع اين جزيره‌هاي خودسامان انجام داد.

از سوي ديگر با توجه به آن که تغيير شکل هندسي به مراتب آسان‌تر از يافتن ماده‌اي ديگر و جايگزين کردن آن است؛ اين پديده دستاوردي بسيار نويدبخش به شمار مي‌آيد.

اين دانشمندان در نظر دارند تا در مراحل بعدي با انجام آزمايش‌ها و بررسي‌هاي بيشتر و با استفاده از روش جذب سطحي گاز به بررسي رابطه‌‌ موجود بين واکنش‌پذيري ماده و ارتقاع اين جزيره‌ها بپردازند./انتهاي پيام/