美國能源部阿貢國家實驗室的科學家若斯近日宣布:他們已經通過同時使用X射(shè)線分析和高精度顯(xiǎn)微鏡,能夠同(tóng)時判定(dìng)物質接近原子級的物理結(jié)構和化學構(gòu)成。這項研究為(wéi)運用於能源的各種材料開辟了新路徑。
掃描隧道顯(xiǎn)微鏡(STM)能讓(ràng)研究人員在原子級看到更大範圍(wéi)的不同材料。但是隻能大概看見原(yuán)子在哪(nǎ)裏,並不能(néng)提供化學或者磁性方麵的(de)信息。若斯最近的一項研(yán)究彌補了這(zhè)一缺(quē)陷。他帶領的團隊綜合了阿貢實驗室的(de)高級光(guāng)子源、納米材料(liào)中心和電子顯微鏡中心所提供的資源,發明了X射線同步加速器掃描隧道顯微鏡技術。該技(jì)術將(jiāng)X射線同步加速器(由高(gāo)級光子源提供(gòng))同STM結合在一起。該團隊曾用一個小銅樣品檢測該技術的局限和優勢。隻用加速器(qì)達不到(dào)STM能檢測到空間分辨率,但是把兩者結合起(qǐ)來就能(néng)得(dé)到研(yán)究者期望的數據。
若斯堅信這項技術能幫助科學家和工程師開發新一代的催化劑、納米磁係(xì)統和太陽能(néng)電(diàn)池。對於催化(huà)劑,有這種程度的(de)分(fèn)辨率可(kě)以(yǐ)根(gēn)據個別催化劑顯示活性部位在哪裏,而且能準確地看到(dào)這種反應是怎樣發生的。對於太陽能電(diàn)池,能得到目前降低它效率的表麵雜質(zhì)的更好圖像(xiàng)。
若斯預測這(zhè)項新技術將最終能夠研究各個原子的電子化學和磁性能(néng)。
基(jī)於這項研究的報告《X射線同步加(jiā)速器掃描隧道顯(xiǎn)微鏡:同步輻射誘導(dǎo)銅遠近場轉換的指紋圖(tú)譜》刊登在《先進功能材料》上(shàng)。
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