هرگز نگو هرگز – پیدایش کریستال

پیدایش کریستال

پیدایش کریستال و چگونگی پیدایش کریستال مساله ایی بود که دانشمندان قرنها به دنبال آن بودند و توانایی کشف و تماشای آن تقریبا محال بود.

برای رسیدن به موفقیت, “هرگز هرگز نگو” ، به خصوص هنگامی که صحبت از اکتشافات یا اختراعاتی می شود که بعید به نظر می رسد هرگز به نتیجه برسند.

آنچه که اغلب تصور می شود در دنیای مواد غیرممکن است – ساختارها و ترکیبات غیر قابل تصور ، اثرات شیمیایی غیر قابل تصور و خصوصیات فیزیکی غیرقابل دستیابی – همیشه در پیشرفت های آینده و جدید اثبات شده است.

عضو شدن و شهادت دادن به این جهش های جمعی که با پشتکار و توانگری بشریت پیشگویی می شود ، برای همیشه یک تجربه ترسناک است.

وقتی نوبت به مشاهدات غیرممکن می رسد ، هرگز فکر نمی کردیم که تصاویر واضح و ضبط شده ویدئویی از وقایع جنینی هسته کریستال و رشد محلول در رزولوشن مقیاس اتمی را به وضوح ببینیم.

عبور مخلوط از هسته

شاهد مورفو سنتز کریستال نمک معمولی که از مخلوط آبی بی نظیر یونهای سدیم و کلرید به وجود می آید ، یک تجربه حیرت انگیز و خارق العاده بود. توانایی تماشای عبور مخلوط از هسته به نظر می رسد اندازه حیاتی ، به اندازه ده واحد یونی کلرید سدیم ، مانند یک رویا است.

چگونگی پیدایش کریستال چیزی بود که قرنهاست تصور می کنیم از لحاظ نظری مدل سازی شده است. به عنوان مثال ، در نقطه هم ارزی انرژی آزاد سطح و حجم ، بعد بحرانی تعریف می شود. تصور می شد که از نظر وسعت حدود 5-10 سلول واحد ابتدایی باشد. اما هرگز به طور آزمایشی تحقق نیافت.  تا گزارش اخیر ، که با ظرافت و اقناع آنچه را که فکر می کردیم غیرممکن است واقعاً ممکن شد ، نشان داد.

شاهکار تصویربرداری اتمی

در زمان واقعی در صحنه ، شاهکار تصویربرداری اتمی ، خلاقانه با حاوی محلول کلرید سدیم در یک نانو شاخ کربن ضخیم تک اتم به دست آمد و با استفاده از میکروسکوپ الکترونی روبشی اسکن اصلاح شده با انحراف محیط ، مشاهده شد.

این آرایش باعث شد که ویژگیهای ساختاری و پویای هسته و رشد کلرید سدیم در فیلم با دقت و جزئیات فوق العاده طی تصویربرداری اتمی ضبط شود. ابتدا مونتاژ واحدهای کلرید سدیم به عنوان یک تراکم ، در نوسان بین حالتهای بی خاصیت و تا حدی مرتب مشاهده شد. قبل از اینکه ناگهان و با لذت به یک کریستال در مقیاس نانو تبدیل شود (شکل را ببینید).

این مثال ساده اما قابل توجه از نبوغ انسانی زمینه انقلابی را در چگونگی مطالعه مراحل جنینی در هسته سازی و رشد بلورهای آلی ، غیرآلی ، پلیمری و بیولوژیکی و چگونگی پیدایش کریستال فراهم کرده است.

این تحقیق نوید بخشیدن به تأثیرات شیمیایی و فیزیکی است که مورفولوژی بلور ، چند ریختی ، آلوتروپی ، آمورفیسم ، دستکاری ، نقص و دوقلویی و همچنین تأثیر مواد افزودنی ، ناخالصی ها و سطوح ظرف را کنترل می کند ، به نام چند مورد .

سرعت هسته و رشد

برای گسترش یک کاربرد کلی ، از تغییرات معادله Avrami به طور گسترده ای برای ترسیم پیشرفت هسته و رشد بلور با درجه حرارت در طول زمان استفاده می شود. سرعت هسته و رشد و فرایندهای تولید رشد کریستال توسط هر دو روش انتشار آداتوم ، انرژی خودتنظیم و حتی گرانش انجام می شود.

از این رو ، ممکن است برای یک سیستم طیف وسیعی از سینتیک هسته و رشد وجود داشته باشد که منجر به ایجاد بسیاری از وجوه و مورفولوژی های کریستال شود.

روش مورد استفاده توسط ناکامورو و شرکت امکان بررسی دقیق تر روند هسته سازی و ارتباط آن با رشد کریستال بعدی را فراهم می کند. که ممکن است منجر به بروزرسانی مدرن معادله Avrami و بهبودهای نهایی در بازپخت ، قالب گیری و آلیاژ کریستال های نیمه هادی و سایر فرایندهای تولید رشد کریستال شود.

این ایده برای تحقیق و توسعه جریان اصلی این امکان را دارد که یک زمینه کاملاً جدید در صنعت رشد کریستال اپیتکسیال با کیفیت بالا ایجاد کند.

به دلیل این مثالها و مثالهای مشابه غلبه بر موارد غیرممکن است که به ایده آل “هرگز نگو هرگز” قلبا اعتقاد داریم.

گاهی اوقات در مشاغل دانشگاهی یا حرفه ای همه وجود دارد که ممکن است باور کنیم یک سنتز غیرممکن است. یک اندازه گیری غیرقابل تحقق است یا یک محصول غیرقابل دستیابی است.

با این حال ، ما هرگز نباید تسلیم شویم.

به عنوان یک بشر، این استقامت و ذکاوت ماست که درها را به کشف بی حد و حصر می گشاید و با دستانمان است که رویاها را به واقعیت تبدیل می کنیم.