Los investigadores que investigan fenómenos a escala nuclear que afectan los dispositivos electrónicos y cuánticos de la próxima generación han ocupado las primeras imágenes de microscopía de vibración térmica nuclear, que muestra un nuevo tipo de movimiento que puede diseñar tecnologías cuánticas y electrones ultravioleta.
El profesor asistente Yachu Zhang en el Departamento de Ciencia e Ingeniería de Materiales de la Universidad de Maryland ha desarrollado una técnica de microscopía electrónica directamente para crear una foto de “festives de moire”, un fenómeno físico que afecta los dispositivos electrónicos y cuánticos de la próxima generación en materiales bidimensionales. Una disertación sobre la investigación, que primero documenta las imágenes de vibración térmica de átomos individuales, apareció en la revista el 24 de julio Ciencia. (Mira el enlace de video a continuación).
Los materiales de dos dimensiones, que son una estructura en forma de hoja que son algunas nanotecas, se buscan como nuevos componentes de dispositivos cuánticos y electrónicos de la próxima generación. Una de las características del material retorcido de dos dimensiones es “Moiré Phasons”, que es importante para comprender la conductividad térmica, el comportamiento electrónico y el entorno estructural. Anteriormente, Moiré Phasons era difícil de detectar experimentalmente, lo que evita una mayor comprensión de los materiales que revolucionan las tecnologías cuánticas y la electrónica de eficiencia energética.
El equipo de investigación de Zhang se enfrentó al desafío utilizando una nueva técnica llamada “Pitografía de electrones”, que obtuvo un documental de alta resolución (mejor que 15) y los átomos individuales causados por la vibración térmica que se encuentra fuera de borde. Su trabajo ha revelado que localmente, las moléculas han dominado el contenido térmico de dos materiales dimensionales del material de dos dimensiones, que restauraron principalmente la forma en que los científicos entienden sus efectos.
El estudio del progreso, que ha confirmado las predicciones teóricas de larga data de la fascina Moier, también ha demostrado que la “pitografía de electrones” puede usarse por primera vez para mapear la vibración térmica de precisión nuclear, que ya estaba fuera de alcanzar la capacidad experimental.
“Esto es equivalente a decidir el lenguaje oculto del movimiento nuclear”, dijo Zhang. “Electron Pitography nos permite mirar directamente a estas vibraciones sutiles. Ahora tenemos una nueva forma poderosa de detectar la física pre -hidden, que acelerará los descubrimientos en materiales cuánticos dos dimensionales”.
El equipo de investigación de Zhang se centrará en cómo las vibraciones térmicas afectan los defectos e interfaces en materiales cuánticos y electrónicos. El control de la vibración térmica de estas sustancias puede permitir el diseño de herramientas novedosas con las propiedades térmicas, electrónicas y ópticas: el camino hacia el desarrollo en la computación cuántica, la electrónica de eficiencia energética y los sensores nanósicos pueden allanar el camino.
