观察纳米线生长;x射线光源;晶体学。
观察纳米线生长
使用x光技术,韦伯就已经在席根大学和卡尔斯鲁厄理工学院(装备)有观察到微小的纳米线的形成在砷化镓(砷化镓)材料。
砷化镓用于光纤、红外系统、射频设备在飞船的手机和太阳能电池板。观察砷化镓纳米线的生长可能导致更好的理解经济增长过程。它还可以为特定的应用程序提供新方法,包括能够提高太阳能电池的效率或激光。
在这个实验中,研究人员使用一个第三代同步辐射的来源德意志Elektronen-Synchrotron(谜底)。源,被称为佩特拉三世,是一个存储戒指的周长2.3公里。
在实验室中,研究人员制造砷化镓的电线。他们使用了一种叫做self-catalyzed vapor-liquid-solid (VLS)方法。流,微小水滴状的液体镓沉积在硅晶体在600摄氏度。然后,镓砷原子和分子束晶片。然后,结晶纳米线下面开始形成水滴。镓滴作为催化剂。
研究人员观察到实时的增长在佩特拉三世使用计量仪器。图片一分钟间隔。此外,他们测量了纳米线使用扫描电子显微镜(SEM)。在这个过程中,电线长度增加到4000纳米的大约四个小时。电线的直径增加从最初20纳米到140纳米的顶部。
扫描电镜的完全生长纳米线。
(来源:装备,朱利安·雅克布)
“虽然这个过程已经很好了,直到现在也不可能专门控制产生的纳米线的晶体结构。为了达到这个目标,我们首先需要了解的细节如何连接增长,”研究员说,路德维希Feigl工具包。
“我们发现纳米线的生长不仅是由于VLS机制也是原因之一,但这第二个组件,我们可以观察和量化这个实验第一次。这些额外的侧壁增长让电线增加宽度,”菲利普•韦伯就已经在席根大学Schroth补充说。
x射线光源
第二个x射线光源已经生效在欧洲XFEL世界上最大的x射线激光。
位于德国汉堡,所谓SASE3产生x射线激光闪光在一个地下隧道的设施。SASE3将用于两个实验测量站的设施。它可以为用户在今年年底。
图像的第x射线激光隧道从欧洲XFEL SASE3波纹机。SASE3产生x射线的波长类似于一个原子的宽度。(来源:欧洲XFEL)
SASE3是目前欧洲XFEL三个波纹机系统。SASE1产生第一个x射线设备2017年5月。现在,SASE3进入操作,其次是SASE2光源在2018年年中。
SASE1 SASE2长200米,产生短波长x射线。坐在SASE1 SASE3,长120米,生产——x射线光。
SASE3将提供两实验计量stations-SQS和SCS x射线。SQS仪器(小量子系统)将用于研究的基本流程。这包括如何在分子化学键断裂。与此同时,SCS仪器(光谱学和相干散射)将重点调查材料特性的变化。
研究在这两个领域的电台可以使用它,医药,能源研究和催化剂。
连续结晶学
的欧洲同步辐射设备(ESRF)开发了一个新系统使用吗研究晶体特性在不同的结构。
系统,被称为ID23-EH2,是一个专门beamline和欧洲同步辐射实验室仪器。位于法国格勒诺布尔,组织是一个国际合作伙伴国家22。它拥有世界上最强大的x射线源用于各种实验。这些x射线产生的高能电子储存环的周长844米。
ESRF有43个专业beamlines,每个配备仪器。新ID23-EH2 beamline小于10µm直径。它执行实验领域的连续晶体学。
串行大分子晶体学技术,允许装配完整的数据集。它结合了一个从成百上千的微晶核衍射模式。它利用衍射仪能够快速扫描样品。
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