• Eesti Füüsika Selts
    • Eesti Füüsika Selts
    • Eesti füüsikapäevad ja füüsikaõpetajate päevad
      • 2017.a. füüsikapäevad
      • 2016.a. füüsikapäevad
      • 2015. a. füüsikapäevad
      • 2003.a. füüsikaõpetajate päev
    • EFS Täppisteaduste Suve- ja Sügiskoolid
      • 2017.a. sügiskool
      • 2016.a. sügiskool
      • 2015.a. sügiskool
      • 2014.a. sügiskool
      • 2013.a. suvekool
      • 2013.a. sügiskool
      • 2012.a. suvekool
      • 2012.a. sügiskool
      • 2011. a. suvekool
      • 2010. a. suvekool
      • 2010.a. sügiskool
      • 2009.a. sügiskool
      • 2008.a. suvekool
      • 2008.a. sügiskool
      • 2007. a. suvekool
      • 2007.a. sügiskool
      • 2006.a. suvekool
      • 2005.a. suvekool
      • 2005.a. sügiskool
      • 2004.a. suvekool
      • 2004.a. sügiskool
    • Füüsika õpetajate sügisseminarid Voorel
      • Voore 2017
      • Voore 2015
      • Voore 2011
      • Voore 2009
    • EFS aastaraamatud
    • Teadusbuss
    • Teaduslaagrid
    • FKB õpikojad
    • Akadeemiline füüsikaolümpiaad
    • Tähe perepäevad TÄPE

FYYSIKA.EE

Elu, loodus, teadus ja tehnoloogia

  • Arvamus ja Inimesed
    • Arvamus
    • Persoon
  • Eestist endast
    • Teated
  • Teadusuudised
    • Eesti teadusuudised
      • Tartu Ülikool
      • KBFI
      • Tallinna Tehnikaülikool
      • Tõravere Observatoorium
    • FYYSIKA.EE hoiab silma peal – Teemad
    • Referaadinurgake
    • Päevapilt
  • RSS teletaip
    • RSS Füüsikaharidus
    • RSS Kosmos
    • RSS Teadus
    • RSS Arvamus
    • RSS Tehnoloogia
  • Füüsika koolis
    • Füüsikaõpetajate võrgustik
    • TÜ koolifüüsika keskus
    • EFS füüsikaõpetajate osakond
    • Eesti füüsikaolümpiaadid
    • Videod ja simulatsioonid
    • Füüsika e-õpikud
    • Lahedad projektid
  • Kontakt

Kvaasikristallides võib moodustuda uus eriskummaline nanopiirkond

24.02.2012 by Anu Mets Leave a Comment

Rahvusvaheline uurijate meeskond avastas kvaasikristallides esineva uut tüüpi struktuurilise anomaalia. Kvaasikristallil on mõned kristallisarnase materjali omadused, kuid see on keerulisema struktuuriga ainulaadne aine.

Avastuse teinud teadustöö meeskonda, kuhu kuuluvad ka teadlased Jean Lamouri Instituudist Prantsusmaal, juhtis USA Energia Osakonna Ames’i Laboratooriumi vanemkeemik Pat Thiel, kirjutab Physorg.com.

Teadlased USA Energia Osakonna Ames’i Laboratooriumist avastasid uut tüüpi kvaasikristallide defekti. Pildil on näidatud skaneeriva tunnelmikroskoobi kuvandid üleminekumetalli kvaasikristallide pinnast ja nano-aladest. Pilt: Ames’i Laboratoorium – USDOE

Kristallide puhul viitab „defekt“ igale kõrvalekaldele täiuslikust struktuurilisest sümmeetriast. Ehkki termin vihjab soovimatule omadusele, pole kõik defektid halvad. Mitmed neist kontrollivad või mõjutavad võtmetähtusega aine omadusi, näiteks keemilist puhtust, mehaanilist tugevust, elektrijuhtivust, värvust, korrusiivsust või pinna omadusi. Näiteks rubiinid on punased defekti tõttu, mis muudab muidu ebamäärase kristalli hinnaliseks vääriskiviks.

Kvaasikristallidel võib juba teadaolevalt esineda defekti tüüp, mida tähistatakse inglise keeles terminiga  phason flip. See defekt seisneb aatomite teatavas lokaalses ümberpaiknemises ning võib moodustuda kristalli pinnale. Uut tüüpi defekt avastati aga siis, kui uurijad vaatlesid salapäraseid nano-suuruses alasid kvaasikristallide pinnal. Phason flip’ist erinevalt ulatub uut tüüpi defekt pinnapiirkonnast kaugemale – kvaasikristalli sisemusse.

„Kvaasikristallid on väga põnevad ained – nad paistavad alati näitavat ootamatuid omadusi. Isegi nende olemasolu on ootamatu,“ sõnas Thel.

Tõepoolest, Dan Shechtman vaatles alles 1982. aastal oma elektronmikroskoobi all midagi, mis näis võimatuna – täpselt defineerituid, kuid kordumatu paigutusega aatomeid. Sellega avastati kvaasikristallide olemasolu, kuid kulus pikka aega, kuni teaduslik ringkond nende olemasolu tunnistas. Shechtman võitis selle avastuse eest 2011. aastal Nobeli Keemia-auhinna.

Uut tüüpi defekti hiljutine avastus näitab, et kvaasikristallid on siiani täis üllatusi. Nanomõõtmetes defekt ei esine alati – see ilmub vaid kindlatel tingimustel, et aidata tasakaalustada esile kerkinud energeetilisi probleeme. Defekti moodustumine nendel erilistel tingimustel võimaldab esile tuua kõrgema energiaga üleminekumetalli-rikkaid pindu ootuspäraste madalama energiaga alumiiniumirikaste pindade asemel.

Kuna nanostruktuurid on paljutõotavad laia ulatusega rakenduste tarbeks, alates meditsiinilistest ja lõpetades elektrooniliste rakendustega, võib ainete pinna ja mahuaine defektide vahelise suhte mõistmine tuua paremat arusaama küsimusse, miks nanostruktuurid on tihti ebatavaliselt tugevad.

„On teada, et nanojuhtmete puhul on kvaasikristallide tugevus seotud tõsiasjaga, et nende pind on võimeline aine siseseid defekte „kustutama“,“ väitis Thiel. „Kuid väga ekstreemsetel tingimustel võivad isegi nanojuhtmed ebaõnnestuda ning seejuures tundub pinnal olevat oluline roll. Seega on pinna ja aine siseste defektide vaheline suhe väga oluline,“ sõnas ta.

Allikas

Teadusartikkel: „Nanodomains due to Phason Defects at a Quasicrystal Surface“

Teised selle mõtteraja postitused

  1. Kaardistati LaAIO3 ja SrTiO3 siirde vool – ehk ülijuht ja ferromagnet käsikäes
  2. Uued avastused multiferroidide füüsikas
  3. Soome teadlased leidsid selgituse liughõõrdumisele
  4. Nanoosakeste uus valmistamismeetod
  5. Teadlased valmistasid vikerkaarevärvilise polümeeri
  6. Grafeenist kvantpunktid
  7. Laserlõksud püüavad kinni suuri aatomeid
  8. Nikerdamine nanoskaalas
  9. Nanotermomeetrid elavas rakus
  10. ,,Sültjas” mäluseadmes kasutatakse vedelat metalli

Filed Under: Teadusuudised Tagged With: Materjalimaailm

Leave a Reply Cancel reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *

This site uses Akismet to reduce spam. Learn how your comment data is processed.

FYYSIKA.EE hoiab silma peal

biofüüsika Elementaarosakesed ja LHC eksperiment Grafeen&Grafaan Inimene kosmos maa IPhO2012 Kauged planeedid Kliima‑ ja ilmaennustused Kuidas saada nähtamatuks Kvantarvutid kvantnähtused Kütuseelemendid Maavälise elu otsingud Magnetmaterjalid Materjalimaailm nanotehnoloogia Saagu valgus Tehnovidinad Tulevikuenergia Tumeenergia ja tumeaine Tuumafüüsika Vaata sissepoole ülijuhid

Värskemad kommentaarid

  • weat5her { Vastavalt voistluse tulemustele arvatakse juulis Sveitsis toimuva rahvusvahelise fuusikaolumpiaadi Eesti voistkonna liikmeteks Kristjan Kongas, Taavet Kalda, Kaarel Hanni, Jonatan Kalmus ja Richard Luhtaru. }
  • lambda { Huvitav ja informatiivne ülevaade astrofüüsika hetkeseisu kohta. Paar väikest apsu tõid tõsisele tekstile lõbusat vaheldust ja panid peas helisema lambada-rütmid, kui lugesin, et „varsti hakkasid... }
  • test { Mis kell see seminar siis on kah? }
  • Aigar { YYSIKA.EE planeerib ühe sellise palli lennutamist 22. aprillil 2015.a. - Kuidas läks? }

Sõbrad Facebook'is

Meid toetavad:

Copyright © 2021 · News Pro Theme on Genesis Framework · WordPress · Log in