ریزترین الگوهای تورینگ موجود در بیسموت نازک اتمی | پژوهش

اشتراک گذاری در telegram
اشتراک گذاری در whatsapp
اشتراک گذاری در facebook
اشتراک گذاری در twitter
اشتراک گذاری در linkedin
اشتراک گذاری در reddit
اشتراک گذاری در email

*****توجه : ممکن است در ترجمه مشکلاتی وجود داشته باشد *****

الگوهای شیمیایی پیشنهاد شده در سال 1952 توسط ریاضیدان انگلیسی آلن تورینگ در مقیاس اتمی کشف شد. این الگوها به صورت نوارهایی در یک لایه اتمی بیسموت جذب شده بر روی سلنید نیوبیوم بلوری ظاهر می شوند ، عرض آنها تنها 2 نانومتر (حدود پنج اتم) است – بسیار کوچکتر از سایر الگوهای تورینگ.

مهندس شیمی کوروش کلانتر زاده از دانشگاه نیو ساوت ولز در استرالیا اظهار داشت: این مطالعه نشان می دهد که “در سطوح تحت شرایط ویژه سطحی ، می توانیم الگوهای مورد نیاز را کنترل کرده و شکل دهیم”.

تورینگ طرح نظری خود را برای شکل گیری الگو به عنوان توضیحی در مورد چگونگی شکل گیری و ساختار خود به خود در جنین هایی که به شکل یک توپ یکنواخت از سلول ها شروع می شوند ، ارائه کرد. او پیشنهاد کرد که الگوگیری ممکن است ناشی از رقابت بین واکنش و انتشار مولکولهایی باشد که او آن را مورفوژن (شکل دهنده شکل) نامید. تورینگ به شباهت الگوهای ناهموار طرح او و رنگدانه های روی پوست حیوانات و پوست آن مانند لکه های پلنگ و نوارهای گورخر پی برد.

تصویری که یک الگوی منظم از توپ های سبزتر و آبی کوچکتر را نشان می دهد

الگوهای تورینگ در یک سیستم شیمیایی مصنوعی برای اولین بار بیش از 30 سال پیش گزارش شد. به طور معمول ، الگوها به اندازه ای بزرگ هستند که با چشم غیر مسلح دیده می شوند. اما چند مطالعه آنها را در مقیاس های کوچکتر گزارش کرده اند – به عنوان مثال ، در غشاهای پلیمری و فلزات جامد.

آهارون کاپیتولنیک ، دانشمند سطحی و همکارانش در دانشگاه استنفورد ، ابتدا نانو الگوهای سطحی شبیه موج را در تک لایه های بیسموت خود که روی سلنید نیوبیوم رسوب کرده بودند ، مشاهده کردند (NbSe2) سه سال پیش. به دلیل ناهماهنگی بین فاصله شبکه تعادلی بستر و فیلم جذب شده ، اتم های بیسموت می توانند در اثر کرنش ، هم به صورت افقی و هم به صورت عمودی جابجا شوند.

سامانه موجودی مچینگ بورس کالا معرفی شد

یوکی فوسیا ، فیزیکدان ماده متراکم از دانشگاه ارتباطات الکتریکی در چوفو ، ژاپن ، در نشستی در پاریس با کاپیتولنیک ملاقات کرد. او می گوید: “هارون داده های خود را به من نشان داد و من ناگهان ایده الگوهای تورینگ را پیدا کردم.” اما اثبات این موضوع موضوعی دیگر بود زیرا چندین فرایند دیگر وجود دارد که می تواند منجر به شکل گیری و الگوگیری جزیره شود.

فوزیا ، کاپیتولنیک و همکارانشان معادلاتی را برای پیش بینی نتیجه رشد فیلم تهیه کردند و شرایطی را پیدا کردند که تحت آن الگوهای مختلفی مانند نوارهای ساده یا شبکه های هزارتوی شکل می گرفت. شبیه سازی رایانه ای آنها از چنین فرایندی با الگوهای تجربی مشاهده شده در شرایط مشابه مطابقت داشت.

بیسموت نوارهای خود را بدست می آورد

طرح اولیه ایجاد الگوی تورینگ بعداً نشان داده شد که به دو مورفوژن نیاز دارد: فعال کننده ای که تولید خود را کاتالیز می کند و بازدارنده ای که در اتوکاتالیز فعال کننده تداخل ایجاد می کند. الگوها به دو جزء بستگی دارند که دارای نرخ انتشار بسیار متفاوتی هستند ، در نتیجه تشکیل تکه های موضعی فعال کننده با مناطقی در بین مناطق تولید آن متوقف می شود.

فرایند سطحی که توسط فوزیا و همکاران توصیف شده است ، در مقابل ، تنها یک جزء شیمیایی دارد: اتم های بیسموت. با این حال ، جابجایی عمودی و افقی آنها می تواند متفاوت باشد و به ترتیب به عنوان فعال کننده و بازدارنده عمل می کند.

در الگوهای تورینگ که از انتشار مورفوژن های شیمیایی یا بیوشیمیایی شکل می گیرد ، مقیاس طول ویژگی های به دست آمده به تفاوت در چگالی بستگی دارد که معمولاً تریلیون ها مولکول را در بر می گیرد. این منجر به ایجاد الگوهای ماکروسکوپی می شود. در مقابل ، مقیاس طول در این مورد تنها با ثابت شبکه نانویی سطح کنترل می شود.

بهترین شرایط برای ایران رساندن گاز به اروپاست/ سوآپ؛ گامی مثبت در مسیری طولانی

تصویری که مجموعه ای از مربع ها را با الگوهای مختلف آبی و سفید نشان می دهد.  الگوهای سمت چپ پایین تصویر ساده هستند ، بیشتر نوار هستند ، در حالی که الگوهای سمت راست بالا پیچیده تر و پیچیده تر می شوند

رودولفو کوئرنو از دانشگاه کارلوس سوم مادرید در اسپانیا ، که الگوگیری در فرایندهای رسوب سطحی را مطالعه کرده است ، می گوید: “من انتظار دارم این پدیده در سطوح جامد بسیار مکرر باشد.” احتمالاً اثرات اضافی دیگری نیز وجود خواهد داشت ، مانند ناهمسانگردی های بلوری که باعث انتشار سریعتر در برخی جهات در مقایسه با سایرین می شود. “

Fuseya موافق است که این روند ممکن است کاملاً متداول باشد. کلانتر زاده و همکارانش اخیراً نانو الگوهای نقطه ای و نواری را در سطح آلیاژهای جامد ، به ویژه بیسموت و گالیوم ، گزارش کرده اند که احتمال می دهد شبیه تورینگ باشد.

Fuseya می گوید: “اگر بتوانیم نقاط مقیاس نانو با الگوهای تورینگ بسازیم ، این راهی جدید برای ساختن نقاط کوانتومی خواهد بود.” نوارهای مقیاس نانو می توانند به عنوان سیم کوانتومی عمل کنند. هر دو ساختار می توانند برای دستگاه های الکترونیکی و نوری ارزشمند باشند ، در صورتی که خواص آنها تحت تأثیر پیامدهای کوانتوم مکانیکی محدود کردن الکترون ها یا دیگر حامل های بار در چنین فضاهای کوچک است.

منبع : www.chemistryworld.com
2021-07-14 18:07:00

امتیاز دهید
اشتراک در
اطلاع از
guest
0 نظرات
بازخورد (Feedback) های اینلاین
مشاهده همه دیدگاه ها

راه های ارتباطی با کارشناسان فروش

کارشناسان فروش:

خانم سپهری

مدیر فروش

خانم شایگان

کارشناس فروش

خانم سعادت

کارشناس فروش

شماره موبایل:

شماره تلفن:

پیغام در واتساپ:

5020 142 0919

3147 9501 031

2813 836 0910

3144 9501 031

5410 061 0912

3145 9501 031

راه های ارتباطی با کارشناسان فروش

خانم سپهری

مدیر فروش

شماره موبایل:

شماره تلفن:

پیام در واتساپ:

5020 142 0919

3147 9501 031

خانم شایگان

کارشناس فروش

شماره موبایل:

شماره تلفن:

پیام در واتساپ:

5020 142 0919

3147 9501 031

خانم سعادت

کارشناس فروش

شماره موبایل:

شماره تلفن:

پیام در واتساپ:

5020 142 0919

3147 9501 031

بیا ببین چه خبره اینجا

عضویت در خبرنامه هفتگی ما

مزایا عضویت :

  • جدید ترین مقالات و محصولات را در ایمیل خود به صورت هفتگی داشته باشید.
  • اخبار جشنواره و نمایشگاه های مربوطه را سریعتر از بقیه دریافت کنید.
  • مهم از همه فقط اینجا تخفیف محصولات را اعلام میکنیم
  • آخری هم با اجازه شما ماهی یک بار هم تبلیغ بفرستیم ( قول میدیم مزاحم نشیم و دست پر هم بیایم )
خبرنامه دکاموند شیمی
blank

دانلود فقط با یک کلیک

با کلیک بر روی دانلود و اشتراک ، شما در خبرنامه مشتریان دکاموند شیمی مشترک خواهید شد.