Исходные решения Zeyou Technology для TEM/SEM уже помогли почти 50 университетам и исследовательским институтам опубликовать множество высококачественных научных работ. В целях дальнейшего расширения исследовательских подходов пользователей в официальном аккаунте будут поэтапно публиковаться оригинальные научные результаты, чтобы помочь пользователям максимально раскрыть свой потенциал. Пико Фемто Функциональные возможности образцового стержня «in situ».

Сегодня мы предлагаем вспомнить замечательную работу Xin Zhang и соавторов, опубликованную в 2017 году в журнале Science (название статьи: Direction-specific van der Waals attraction between rutile TiO2 nanocrystals. Zhang et al., Science 356, 434–437 (2017)). Как известно, ориентация кристаллических решёток друг относительно друга определяет величину межкристаллических сил, и соответствующие теоретические модели уже достаточно хорошо разработаны. Однако количественное определение этих взаимодействий остаётся довольно сложной задачей. В данной работе Xin Zhang и соавторы исследовали влияние взаимной ориентации и поверхностной гидратации нанокристаллов рутилового диоксида титана на ван-дер-ваальсовы дисперсионные притяжения. Они подготовили образцы рутилового TiO₂(001) с точно заданной ориентацией, используя методы просвечивающей электронной микроскопии, и,巧妙но применив зонд AFM в сочетании с ETEM, измерили ван-дер-ваальсовы дисперсионные силы между нанокристаллами рутила, систематически оценили вклад водных эффектов и провели их количественное сравнение с предсказаниями теории Лифшица.

С помощью интегрированного зонда AFM‑STM мы можем, опираясь на разрешающую способность просвечивающего электронного микроскопа и его широкий спектр аналитических возможностей, исследовать морфологические характеристики, структурные изменения и механические свойства различных материалов при воздействии разных нагрузок. Кроме того, благодаря высокой разрешающей способности силового режима AFM можно осуществлять в реальном времени непосредственное количественное измерение сил на малых масштабах.

В данной статье автор заменил диоксид титана, использовавшийся в вышеупомянутой работе, на нанопроволоку оксида цинка, совместив это с технологией компании «Цзэюй»… Пико Фемто Серия образцовых стержней «in situ» типа «сила‑электричество», воспроизводящая экспериментальные методы, описанные в указанной выше статье.

Рис. 1 Результаты эксперимента, представленные в статье (Science 356, 434–437 (2017))

Рис. 2 Используемые в данном эксперименте Пико Фемто Интегрированный силово‑электрический образцовый стержень для in situ‑измерений

Ниже приведены тестовые данные, полученные в ходе данного эксперимента:

I. Морфологические характеристики одиночной нанопроволоки при различных условиях напряжения

Примечание: Видеозапись в режиме реального времени, представленная в ходе данного эксперимента, доступна после подписки на официальный аккаунт внизу страницы.

II. С помощью механического зонда АСМ были измерены силы Ван-дер-Ваальса между нанопроволоками оксида цинка и остриём зонда АСМ.

Примечание: Видеозапись в режиме реального времени, представленная в ходе данного эксперимента, доступна после подписки на официальный аккаунт внизу страницы.

При помощи пьезоэлектрического керамического устройства, перемещая нанопроволоку из оксида цинка вплотную к наконечнику АСМ‑зонда, откалиброванному по коэффициенту упругости, нанопроволока быстро притягивается к нему. Затем образец медленно смещают в сторону от наконечника АСМ, одновременно с этим с помощью программного обеспечения регистрируют зависимости силы и величины перемещения.

3. Морфология и кривые «сила — смещение» для одного и того же образца при различных уровнях напряжения

Примечание: Видеозапись в режиме реального времени, представленная в ходе данного эксперимента, доступна для просмотра после подписки на официальный аккаунт компании «ZEPTOOLS».