Главная / Искажения, наблюдаемые в атомной структуре материалов
03.08.2015 |
|
 ими технику для наблюдения мельчайших искажений в атомной структуре сложных материалов, проливающих свет на то, что вызывает эти искажения и открывает дверь в исследованиях о том, как такие изменения атомного масштаба могут повлиять на свойства материала.
Исследователям давно известно, что свойства таких сложных материалов, как сплавы, зависят от того, как организованы атомы компонентов материала - то есть того, когда атомы вписываются в кристаллической структуре материала.
«Мы знали, где атомы были в среднем, но мы также знали, что существуют различия в материале - могут быть значительные сдвиги, где атомы не вписываются в эту среднюю модель», говорит доктор Даг Ирвин, доцент материаловедения и инженерии и соавтор новой работы.
«Тем не менее, обнаружение этих искажений требует косвенных методов, которые могут быть трудно интерпретированы, поэтому мы не могли в полной мере изучить, как атомная структура материала влияет на его свойства», говорит доктор Джеймс Лебо, другой из исследователей.
«Теперь мы придумали способ увидеть искажения непосредственно на атомном масштабе», говорит Лебо. «Мы можем создать точную карту атомной организации, в том числе искажений, в материале. Мы можем показать не только какие атомы укладываются в структуре, но и то, как далеко друг от друга они расположены, и, как искажения в структуре связаны с химией материала».
Работа основывается на методике, разработанной Лебо, под названием вращающаяся просвечивающая электронная сканирующая микроскопия.
Чтобы проверить технику и узнать больше о связи между структурными искажениями и химическими связями, исследователи рассмотрели сложный материал, называемый лантановый стронциевый оксида алюминия тантала (LSAT). Они выбрали LSAT за счет значительной вариабельности в характере химических связей в материале.
«Мы не знаем, как сложность этих связей влияет на структурные искажения, и мы хотели увидеть, даст ли LSAT нам какие-либо идеи».
Исследователи обнаружили, что слабые химические связи, которые держат лантан и стронций в месте в атомной структуре LSAT, сделали их более восприимчивыми к толканию или растяжению с небольшими вариациями в их химической среде.
«Теперь, когда мы видим эти тонкие искажения, и знаем их причину, следующим шагом станет начало работы, позволяющей понять, как эти структурные различия влияют на определенные свойства. В конечном счете, мы надеемся использовать эти знания для адаптации свойств материала путем манипулирования их атомного искажения».
|
|
