通过透射电镜使原子起舞

         来自美国康奈尔大学Kavli纳米尺度科学研究所的David Muller教授与康奈尔大学和德国乌尔姆大学的同事合作,使用球差校正透射电镜来呈现二维玻璃中的原子重排, 用电镜来研究只有两个原子厚的石英玻璃薄膜中原子的个体动力学过程。通过在二维石英玻璃上投射低电压电子束,这一团队使玻璃产生结构形变,诱导原子运动。

研究揭示了他们所描述的 “一种复杂的由弹塑性变形、相变以及其相互作用构成的舞蹈”。

“这一有史以来最薄的玻璃赋予我们审视玻璃的新方式,并观察它是如何一个原子接一个原子破裂的,” Muller教授的研究生,Pinshane Huang解释道:“以前还没有人可以看到,当你去推原子的时候,玻璃中的原子是如何重排的。” 由此,研究人员能够确定与原子重排有关的应力并仔细研究在剪切变形中缺陷所充当的角色。

非常重要的一点是,由于部分玻璃在电子束下融化,研究人员可以观察玻璃态与液态间真实的相变。

研究员James Sethna 博士补充说,“很多人使用过计算机模拟,但这是在实验上实现,是玻璃界很长时间以来一直在寻找的,”

目前,研究人员正希望将这些微观的重排与块体材料的热力学性质建立联系。

 

来源:Microscopy And Analysis

翻译:于明鹏