Forskere udvikler en metode til at observere nanokrystaldannelse ved atomopløsning

Forskere ved UCI's Irvine Materials Research Institute har gjort et gennembrud i direkte billeddannelse af en platinprecursorforbindelse og dens dynamiske transformation til nanokrystaller. Observationen blev foretaget i virkeligt rum og tid i IMRIs avancerede transmissionselektronmikroskopanlæg. Forskerholdets resultater blev offentliggjort i dag i Videnskabens fremskridt .

At kende dynamikken og kinetikken af ​​materialetransformation er nyttig, da det kan føre til evnen til at finjustere stoffer til at udvise ønskede egenskaber, der er gavnlige inden for områder lige fra energiomdannelse og lagring til lægemidler. Forskere har tidligere haft svært ved at afbilde kernedannelsen og væksten af ​​nye krystallinske nanomaterialer, fordi deres kemiske forstadier er meget følsomme over for de elektronstråler, der er nødvendige for atomopløsningsmikroskopi.

"Disse forbindelser har svage bindinger, så selve handlingen med at observere dem i de tidlige stadier af transformation via TEM beder om ionisk reduktion og beskadigelse af precursoren, " sagde Xiaoqing Pan, IMRI-direktør og Henry Samueli Begavet Chair in Engineering ved UCI.

"Vores tilgang var at bruge en ultra-lav elektrondosis i vores TEM, hvilket gjorde det muligt for os at identificere strukturen, fange og afsløre dynamikken i den trinvise reduktion af forbindelsen, " sagde undersøgelsens medforfatter Pan, som også er UCI-professor i materialevidenskab og teknik samt fysik og astronomi. Han sagde, at denne nye metode til at opnå opløsning på atomare skala af faseændringen af ​​platinforbindelser fra prækursorer til nanoclusters kan bruges i studiet af en sådan dynamik på tværs af materialevidenskabens forskningsfelt.

Undersøgelsen blev støttet af IMRI og National Science Foundation.