2Dでキャプチャされた原子振動

振動は、スマートフォンの話題だけではありません。彼らは原子レベルまで波及し、今では科学者がそれらを見ることができます。イリノイ大学アーバナシャンペーン大学のグレインジャーエンジニアリング大学のエンジニアは、高度な電子イメージングを使用して、2D材料の隠れた振動現象をキャプチャしています。

彼らの研究は、ツイスト2D二重層材料のパソンと呼ばれる一度理論的なクラスの振動の存在を裏付けています。これらのモアレシステムは、調整可能な特性のおかげで将来のエレクトロニクスのホット候補ですが、それらの熱の動作は曖昧なままです。それは、パソンが入っている場所です。材料の熱振動を支配するフォノンのように、パソンは原子シフトによって引き起こされる低周波モードですが、今までシミュレーションにのみ存在していました。


「フェソンを簡単に取り除くことはできません。それが祝福と呪いです」と上級作家のピンシャン・ハンは言いました。これを使用して、彼らはこれまでに単一原子の最高分解能画像をキャプチャし、ねじれた二重層のタングステンジレナイド（WSE₂）の熱誘発振動を明らかにしました。「今、私たちは0.05のアンストロームのような小さな動きを見ています。熱自体が原子を動かすのを見るのに十分です。」

画像を超えて、この飛躍は、正確に設計された熱挙動を備えた素材の設計への扉を開きます。チームは、熱の流れをボトルネックしている単一の欠陥を特定することを想像すると述べました。この知識により、彼らは原子スケールで熱管理に革命をもたらすことができました。彼らは今、原子が震えているのを見ることができると主張し、熱からよりスマートな技術を構築しました。