Автор текста всегда удивляется, как много нового и того, чего мы раньше и представить не могли, проникает в нашу жизнь. Конечно, не в нашу повседневную, а в ту, в которой заняты ученые, исследователи, разработчики всего нового, что уже потом окажется рядом с нами. Ну вот судите сами. О нанотехнологиях, думается, все уже слышали. Даже целые направления появляются, например, такие как наноэлектроника. Там уже измеряется все не сантиметрами, не миллиметрами даже, а размерами атомов. И ученым необходимо знать, что и как там на уровне атомов.
В этом им помогает атомно-зондовая кристаллография, которая и стала инструментом для характеристики материалов, позволяющим выявлять как состав, так и кристаллографическую структуру в атомном масштабе. Еще ее называю атомно-зондовой томографией. Интересно? Читайте дальше! Где-нибудь блеснете своей эрудицией.
Полученная информация необходима для работы с микроструктурой при проектировании конструкционных и функциональных материалов, с оптимизированными механическими, электрическими, оптоэлектронными, магнитными или сверхпроводящими свойствами, которые могут быть использованы, например, в наноэлектронике или производстве энергии. Возможность извлечения кристаллографической информации из трехмерной атомно-химической реконструкции имеет захватывающий потенциал взаимодействия с современными методами моделирования, сочетания экспериментальных и вычислительных методов, для более глубокого понимания ситуации.
Многие новые материалы, теперь адаптированы в наномасштабах, для решения конкретных задач.
Понимание взаимосвязей, существующих между атомной структурой системы материалов и их свойствами или характеристиками, имеет решающее значение.
Конструкция этих материалов и устройств, основана на все более сложных микроскопических технологиях. Однако во многих случаях для дальнейшего развития потребуются методы, способные проводить трехмерную атомную характеристику с заданным разрешением.
Последние достижения в области электронной микроскопии с этой целью были документально подтверждены, например, дальнейшими достижениями в электронной томографии и появлением чувствительных систем обнаружения элементов. Кроме того, трансмиссионная электронная микроскопия, использовалась для получения двухмерных композиционных и связующих карт с беспрецедентным атомным разрешением, томограмм полного состава нано - частиц и трехмерного отображения.
Изучение сыпучих материалов, характеристики которых меньше, чем толщина образца (от 50 до 100 нанометров), представляет собой особую проблему в электронной микроскопии. Поскольку электронный луч должен проходить через всю толщину образца, сигнал от нескольких перекрывающихся элементов может быть запутан, что затрудняет, и потенциально невозможно, точное исследование одного конкретного элемента (т.е. границы зерен, осадка и т.д.). Например, это особенно актуально, при изучении нанокристаллических материалов, которые представляют актуальный интерес, в связи с их уникальными и беспрецедентными сочетаниями свойств.
Это также относится к сплавам с очень высокими объемными долями осадков нанометрового масштаба или атомным кластерам. Кроме того, чувствительность этих методов к элементам, в частности, для легких элементов, таких как литий, цинк или азот, как правило, не позволяет точно измерять состав измерения.
Атомно-зондовая томография - это альтернативный метод микроскопии, позволяющий создавать трехмерные химические карты распределения отдельных атомов, не испытывающий ограничений. Элементный контраст в электронной микроскопии, сильно варьируется с атомным числом, и поэтому световые элементы, слабо рассеивающие электроны, трудно представить себе.
Атомная зондовая томография является эффективным методом описания характеристик материалов, где он дополняет электронную микроскопию, но может предоставить уникальную микроструктурную информацию в своем собственном качестве. Обычно считается, что применение атомно-зондовой томографии в основном ограничивается трехмерными измерениями состава очень маленьких объектов. Однако во многих анализах кристаллографическая информация была сохранена в этих данных, и, что немаловажно, недавно стали признаваться потенциальные области применения этой информации.
Первоначальные исследования в этой области, продемонстрировали способность напрямую связывать состав специфических микроструктурных особенностей с их кристаллографией с исключительной чувствительностью и разрешающей способностью.
Краткое объяснение основ атомно-зондовой томографии дает обзор новой области атомно-зондовой кристаллографии, которую определяют, как анализ.
И дальнейшее их применение для кристаллографической информации, в наборах, данных для атомно-зондовых исследований.
В их число, входят наблюдение за атомными плоскостями, проведение точной калибровки томографической схемы, определение ориентации микроструктурных объектов (отношений между ними) и построение карт, в трехмерном формате.
То есть информация, получаемая учеными, исследователями с помощью этой самой атомно-зондовой кристаллографии (томографии), и дает им возможность как раз и создавать эти самые наноматериалы... Конечно, согласна, не каждая домохозяйка поймет, прочитав текст, что и к чему. Но поверьте, проще написать о столь новом направлении ну никак не получается. Но главное, что вы будете знать, что такое существует.
