NanoLetters: Силово‑электрический зонд для изучения механических и электрических свойств наноматериалов


Дата публикации:

2023-08-23

Ещё в мае редакция сообщила о завершении монтажа и приёмки оборудования на базе Технологического университета Квинсленда, а уже в октябре результаты исследований были опубликованы в журнале Nano Letters.

Ещё в мае редакция сообщила о завершении монтажа и приёмке оборудования на базе Квинслендского технологического университета, а уже в октябре результаты исследований были опубликованы в журнале Nano Letters.

Использование Пико Фемто ® Исследовательские результаты, опубликованные на основе образцовых стержней «in situ», постоянно обновляются; в дальнейшем редакция будет и далее пополнять базу примеров применения продукции. Пропустившие предыдущие публикации преподаватели могут перейти на главную страницу официального аккаунта и нажать «Архив статей», чтобы ознакомиться с материалами. Также приглашаем подписаться на наш аккаунт — здесь вы найдёте актуальные новости из области электронной микроскопии, уникальные экспериментальные протоколы и высококачественные научные результаты. Присоединяйтесь к обсуждению и вместе с коллегами развивайте свои идеи!

Недавно Университет науки и технологий Квинсленда в Австралии опубликовал в журнале NanoLetters результаты исследования под названием «Динамика механических, электрических и кристаллографических свойств изогнутых и напряжённых нанопроводов Ge/Si с ядро‑оболочкой, выявленная с помощью in situ‑трансмиссионной электронной микроскопии» (DOI: 10.1021/acs.nanolett.8b03398). Авторы использовали оборудование компании Zeyou Technology… Пико Фемто ® Стойка для in situ‑механических и электрических исследований, позволившая в режиме in situ проводить характеристику механических, электрических и кристаллографических свойств нанопроволок с ядро–оболочка структурой Ge/Si в трансмиссионном электронном микроскопе.

Исследования показывают, что при больших изгибных деформациях кремниевая оболочка нерегулярно переходит в поликристаллическое или аморфное состояние, тогда как ге́рманиевое ядро на стороне сжатия сохраняет монокристаллическую структуру. При этом нанопровода демонстрируют периодическую изменчивость электронных свойств и обладают высокими механическими характеристиками. Сопоставление полученных в режиме in situ с помощью ПЭМ электронных дифракционных картин с результатами теоретических расчетов позволяет заключить, что возникающие в процессе деформации нанопроводов неравновесные фазы — поликристаллический/аморфный кремний и β‑Sn Ge — могут объяснять вышеупомянутые механические свойства материала и изменения его электропроводности под действием деформации. Атомистическое моделирование нанопроводов Ge/Si выявляет существенные изменения их электронной структуры при изгибе и появление проводящих каналов в зонах сжатия, что, вероятно, также является причиной повышения электропроводности изогнутых нанопроводов.

Технологии Цзэюй Пико Фемто ® Специальный зонд для проведения механико‑электрических измерений, разработанный компанией «In situ», позволил создать в трансмиссионном электронном микроскопе платформу для механико‑электрического тестирования: он обеспечивает стабильное манипулирование образцом и точное приложение и измерение количественных механических и электрических сигналов, демонстрируя высокую производительность как по разрешению нагрузки (на уровне наньютонов), так и по разрешению тока (на уровне наноампер). Следует отметить, что в рамках данного исследования удалось получить изображения кристаллической решётки с высоким разрешением; данный продукт на сегодняшний день является единственной на рынке системой ин‑ситу ТЭМ‑тестирования, способной получать такие изображения.

11

Рис. Схема принципа эксперимента

1

Рис. Дифракционная картина и кристаллическая фаза

1

Рис. Характеризация механических свойств

1

Рис. Соответствие между электрическими свойствами и структурными изменениями.

1

Рис. Теоретические расчёты

Поделиться в

Вернуться к списку