Ny teknik hjælper med at forske i atomstrukturen af ​​komplekse overflader

Med en ny idé, en masse arbejde og noget af verdens mest sofistikerede udstyr, forskere ved McMaster University har udviklet en ny måde at studere strukturerne af komplekse overflader, åbne døren til fremtidige opdagelser i materialer, energi og teknologi.

Forskere fra det canadiske center for mikroskopi på McMaster campus, arbejder sammen med en kollega fra Université Pierre et Marie Curie i Paris, Frankrig, udviklet den nye metode ved at bruge transmissionselektronmikroskopi. Det er en teknik så kraftfuld, at den kan bruges til at visualisere og identificere individuelle atomer ved forstørrelser på flere millioner gange.

Centrets mandat er at levere unikke elektronmikroskopi-kapaciteter og ekspertise til forskere, der arbejder på en bred vifte af nationale og internationale materialeforskningsprojekter. Det er hjemsted for et af verdens mest avancerede og kraftfulde elektronmikroskoper, Titan 80-300 Cubed.

Den nye forskning vises i det prestigefyldte tidsskrift Natur . Forskerne beskriver, hvordan de udviklede metoden til at se på metaloxider, i dette tilfælde strontiumtitanat, en notorisk udfordrende overflade at studere, men en, der lover for mange applikationer, herunder effektiv belysning, energiproduktion og fremtidige informationsteknologiske systemer.

Gianluigi Botton, videnskabelig leder af centret, sagde, at indtil nu, det havde været næsten umuligt fuldstændigt at belyse overfladeoxidens atomare struktur ud fra selve materialets struktur, på grund af eksisterende teknikkers fysiske begrænsninger.

Nu, efter at have vist, at transmissionselektronmikroskopi kan gøre arbejdet, videnskabsmænd kan anvende den samme metode på andre udfordrende overflader, med løftet om at gøre det lettere at spalte vand for at udvinde brint til brændstof, eller at opfinde helt nye typer elektroniske enheder, for eksempel.

"Overflader er overalt omkring os, Botton forklarede. "At forstå deres egenskaber på dette niveau kan åbne op for mange muligheder."