De Onderzoekers hebben nauwkeurig hulpmiddelen geïdentificeerd die de atoom en nietige structuren van een netwerk-zichvormend elementair materiaal modelleren. Deze hulpmiddelen kunnen het proces hervormen om nieuwe zonnepanelen, vlak-paneelvertoningen, optische opslagmiddelen en horde tot stand te brengen andere technologische apparaten.
De productie van amorf rood fosfor werd eerst gemeld door A. Vogel in 1813. Nu zijn pressure-dependent 3D atoomstructuurmodellen geconstrueerd verenigbaar om met neutron en van de de diffractiediamant van de Röntgenstraal te zijn de gegevens van de het aambeeldcel. Beeld door Scott Dougherty/LLNL.
Het team, uit onderzoekers van het Nationale Laboratorium van Lawrence Livermore, het Laboratorium van Rutherford Appleton en het Nationale Laboratorium van Lawrence wordt samengesteld Berkeley, creeerde 3D modellen van pressure-dependent structuren van amorf rood fosfor (een allotroop van het fosforachtige element met verschillende structurele wijzigingen) die voor het eerst nauwkeurig door neutron en van de Röntgenstraal diffractiestudies die worden afgebeeld. Zij ontwikkelden ook een nieuwe methode om nietige structuren binnen netwerk-vormende materialen nauwkeurig te kenmerken.
Deze resultaten op een elementair materiaal dienen als benchmark die op de capaciteit van hun analysehulpmiddelen wijzen om de volledige structuur van multi-atoom amorfe materiële systemen nauwkeurig af te beelden. De mechanische, optische, magnetische en elektronische plasticiteit van amorfe materialen houdt grote belofte naar het verbeteren van huidige en optredende technologieën in. De nieuwe hulpmiddelen zullen meer systematisch ontwerpwegen bouwen die tot de vooruitgang van R&D leiden.
Het Amorfe rode fosfor (a-rP) werd eerst gemeld om door A. Vogel in 1813 worden gevormd toen het zonlicht op wit fosfor werd geconcentreerd. Tijdens de 20ste eeuw, werd a-rP bestudeerd intens gebruikend een brede serie van experimentele en theoretische hulpmiddelen.
Beginnend in de jaren '70 en de jaren '80, werden de amorfe of wanordelijke materialen gevonden om haalbare eigenschappen technologisch tentoon te stellen door hun centrale rol in photovoltaic cellen en draagbare opto-electronic opslagmiddelen zoals CDs, DVDs, en de recentere schijven van Blu-Ray. Nochtans, werden de pogingen door wetenschappers eenvoudige elementaire materialen zoals a-rP schijnbaar nauwkeurig om te kenmerken belemmerd omdat de aangewezen analysehulpmiddelen eenvoudig niet bestonden.
Maar het recente team van wetenschappers: Joseph Zaug van LLNL, Alan Soper van Rutherford en Simon Clark van LBL, leidde Röntgenstraal en metingen micro-Raman van a-rP als functie van toegepaste druk en ontwikkelde diffuse verspreidende analysehulpmiddelen om niet alleen 3D atoomstructuren ondubbelzinnig te openbaren, maar ook de nietige structuren die beduidend bulk materiële eigenschappen beïnvloeden.
De patronen van de Röntgenstraal van vele amorfe materialen openbaren een ongebruikelijk smalle en soms opmerkelijk intense diffractiepiek. De eerste scherpe diffractiepiek (FSDP) van multi-atoomsystemen wordt nu overwegend ermee ingestemd om met atoomschaalleegten worden geassocieerd die uit chemisch-chemische meetkunde plakkend voortvloeien.
Zoals gerapporteerd in de studie die in 12 Okt. online uitgave van de Materialen lijkt van de dagboekAard, kunnen de nieuwe nietige analysehulpmiddelen openbaren dat de multi atoom amorfe materiële leegten eenvoudiger van dichtheid-dichtheid schommelingen voorkomen.
De diffuse verspreidende die analysehulpmiddelen door deze wetenschappers worden ontwikkeld zullen meer systematische techniekroutes naar ontwerp en karakterisering van amorfe materialen toelaten.
Het team gebruikte de Geavanceerde Lichtbron, de lijn 12.2.2 van de Straal, bij het Laboratorium van Lawrence Berkeley om de verspreidende metingen van de Röntgenstraal te leiden.