[ad_1]
Un equipo de investigadores del Instituto de Investigación de Estándares y Ciencias de Corea (KRISS) ha desarrollado un nanomicroscopio híbrido que puede medir una variedad de propiedades de nanomateriales simultáneamente.
Este nanomicroscopio híbrido es crucial para estudiar las propiedades de los materiales nanocompuestos y es muy adecuado para su comercialización. Se espera que su desarrollo haga avanzar la industria relacionada con equipos y materiales relacionados.
El microscopio recientemente desarrollado puede integrar las capacidades de la microscopía de fuerza fotoinducida, la microscopía de fuerza atómica y la microscopía de fuerza electrostática. En lugar de utilizar lentes, este microscopio utiliza una sonda funcional precisa para interactuar con la muestra, lo que permite la medición instantánea de propiedades eléctricas y ópticas, así como la forma de los nanomateriales en un solo escaneo.
El grafeno de doble capa es un nanomaterial típico que se beneficia del uso del nanomicroscopio híbrido. Es prometedor para aplicaciones debido a su excepcional flexibilidad mecánica, resistencia y alta conductividad térmica, que supera la del grafeno monocapa.
La bicapa de grafeno exhibe varias propiedades, incluida la superconductividad, que puede verse influenciada por el voltaje aplicado a cada capa o el ángulo de torsión entre las dos capas.
Utilizando el nanomicroscopio híbrido, el grupo de metrología de propiedades de materiales de KRISS ha explicado los principios detrás de la pronunciada respuesta de absorción infrarroja en el grafeno bicapa. El equipo de investigación determinó que este fenómeno se debe al desequilibrio de carga entre las dos capas de grafeno. Además, demostraron experimentalmente la posibilidad de manipular la absorción infrarroja induciendo y modificando específicamente el desequilibrio de carga.
Los nanomicroscopios tradicionales se limitaban a medir sólo las propiedades individuales de un material a la vez, lo que dificultaba medir y estudiar sus propiedades compuestas. Aunque ha habido casos en los que se han medido dos propiedades simultáneamente, la comercialización se ha visto obstaculizada por el exigente proceso de fabricación de dichos dispositivos.
El innovador nanomicroscopio desarrollado por KRISS se puede implementar fácilmente en entornos industriales, ya que se puede fabricar con cambios mínimos en la estructura de los microscopios de fuerza atómica actuales. Esto convierte al equipo de investigación de KRISS en el primero en desarrollar un nanomicroscopio híbrido que puede comercializarse.
Ampliar las capacidades de medición del nanomicroscopio híbrido para incluir propiedades magnéticas además de propiedades eléctricas y ópticas permite la observación inmediata de las tres propiedades en la escala nanométrica. Se espera que este avance acelere la investigación sobre las propiedades de numerosos materiales nanocompuestos, incluidos los materiales cuánticos, contribuyendo a un mayor desarrollo de nanomateriales, dispositivos y componentes.
Otra ventaja de esta novedosa tecnología es su capacidad para provocar cambios locales en las propiedades. Al utilizar la sonda microscópica para raspar la superficie de la muestra y cambiar la cantidad de electrones suministrados, es posible regular simultáneamente las propiedades eléctricas y ópticas del componente, de forma similar a un interruptor. Esta característica puede resultar útil para diseñar circuitos y dispositivos avanzados que utilizan propiedades compuestas.
Este éxito es la culminación de nuestra experiencia en investigación en nanomedición desde 2015. Esperamos asegurar una posición de liderazgo en la investigación de nuevos materiales mediante el desarrollo de tecnología de nanomedición para propiedades compuestas.
Dr. Eun Seong Lee, investigador principal, Grupo de Metrología de Propiedades de Materiales, Instituto de Investigación de Estándares y Ciencias de Corea
Referencia de la revista:
Jahng, J., et al. (2024) Caracterización y control de la anomalía del fonón infrarrojo del grafeno bicapa en nanoscopía de fuerza óptico-eléctrica. Luz: ciencia y aplicaciones. doi: 10.1038/s41377-023-01320-1
Fuente: https://www.kriss.re.kr/eng/
[ad_2]