Naukowcy z Department of Energy’s Oak Ridge National Laboratory po raz pierwszy wykonali obserwacje dyfuzji atomowej wewnątrz materiału. Badania mogą zostać wykorzystywane w określeniu żywotności materiałów oraz ich właściwości.
Półprzewodniki, które stanowią podstawę współczesnej elektroniki, są domieszkowane małą ilością innych atomów w celu dostrojenia swoich właściwości do specyficznych zastosowań. Obserwacja tych dodanych atomów, jak one się poruszają, jak są rozproszone w materiale gospodarza, jest podstawowym problemem w badaniach półprzewodników. Tradycyjnie, wykonuje się to poprzez metody makroskopowe bądź obliczenia teoretyczne. Dyfuzja pojedynczych atomów mogła być obserwowana dokładnie tylko na powierzchni materiałów.
W badaniu naukowcy wykorzystali skanowanie mikroskopii transmisyjnej do obserwacji dyfuzji atomów ceru wraz z domieszką atomów manganu. Uzyskane obrazy pozwoliły na stwierdzenie, że duże atomy ceru są łatwo rozpraszane w materiale podczas gdy małe atomy manganu pozostały na swoich miejscach.
Badania mogą znaleźć zastosowanie także w produkcji energooszczędnych żarówek LED, w których domieszki wpływają na kolor oraz ruch atomów co pozwoli określić uszkodzenie materiału. Pozwoli to na stworzenie urządzeń świetlnych o znacznie większej żywotności.
Źródło: http://phys.org/, zdjęcie: Oak Ridge National Laboratory, Hoenny/Wikimedia Commons
