陨石对纳米尺度的影响

陨石对纳米尺度的影响

在掠入射角下撞击地球的陨石会造成大量的伤害,它可能会很长的路,在地面上雕刻一个沟槽,直到它最后穿透表面。影响站点可能会蒸发,有地面大面积熔。所有的残骸都是一个火山口,一些碎片,和一个广泛的破坏对双方的影响网站。

击中一个表面与高能量,重离子有相当类似的效果-只有在一个更小的规模。在TU Wien(维也纳),Friedrich Aumayr教授和他的团队一直在研究微观结构时形成的离子发射到晶体在斜入射角。

战壕和Ridges

"当我们要用原子力显微镜晶体表面上看,我们可以清楚地看到离子的影响和陨石撞击”之间的相似之处;,Elisabeth Gruber说,博士生Friedrich Aumayrs团队。“在第一个弹丸,在一个掠角的表面刮伤,挖一个沟槽到晶体表面,这可以是数百纳米长。广泛的山脊出现在沟槽两侧,组成的微小结构nanohillocks。"当弹最终进入晶体消失,一个特别大的希洛克在影响网站的创建。除了这一之外,离子保持在表面之下移动,直到它终于停下来为止。

这可能听起来很简单和明显,如果高能量离子只是表现像微小的,带电的子弹。但事实上,它是不不言自明的,在纳米尺度上的对象的行为像宏观对象。当原子交换能量时,量子物理总是起着重要的作用。

"当高能离子与晶体表面氟化钙,在我们的情况下,许多不同的物理效应,必须考虑",Friedrich Aumayr说。“电子能改变他们的能量状态,他们可以与周围的原子交换能量,并激发晶格中的振动,即所谓的声子。当我们想了解在晶体表面的纳米结构是如何被创建的时候,我们必须仔细考虑所有这些影响;

熔化和蒸发

为了了解导致纳米沟槽和小丘的机制,该团队开发了大量的计算机仿真,与同事一起从德国。"这样我们就可以确定,有多少不同部位的晶体表面被加热的",Elisabeth Gruber说。“有一些地区变得如此热,材料融化,在某些点,它甚至可以蒸发”。当我们知道这些区域有多大,我们可以非常准确地预测晶体表面上的纳米结构会是什么样子;

这条线的研究的目标是不仅要了解如何量身定制的纳米结构可以创建。同样重要的是要找出不同的材料是如何受到重离子轰击的伤害。"氟化钙是经常被用来作为一个半导体技术”,Friedrich Aumayr说,绝缘子。"我们希望我们的电子工作,即使在极端条件下,例如在卫星暴露在宇宙辐射。"当氟化钙层布满小洞,它可以导致设备短路而失败。因此,了解晶体表面和快离子的相互作用是至关重要的。

击中一个表面与高能量,重离子有相当类似的效果-只有在一个更小的规模。在TU Wien(维也纳),Friedrich Aumayr教授和他的团队一直在研究微观结构时形成的离子发射到晶体在斜入射角。

战壕和Ridges

"当我们要用原子力显微镜晶体表面上看,我们可以清楚地看到离子的影响和陨石撞击”之间的相似之处;,Elisabeth Gruber说,博士生Friedrich Aumayrs团队。“在第一个弹丸,在一个掠角的表面刮伤,挖一个沟槽到晶体表面,这可以是数百纳米长。广泛的山脊出现在沟槽两侧,组成的微小结构nanohillocks。"当弹最终进入晶体消失,一个特别大的希洛克在影响网站的创建。除了这一之外,离子保持在表面之下移动,直到它终于停下来为止。

这可能听起来很简单和明显,如果高能量离子只是表现像微小的,带电的子弹。但事实上,它是不不言自明的,在纳米尺度上的对象的行为像宏观对象。当原子交换能量时,量子物理总是起着重要的作用。

"当高能离子与晶体表面氟化钙,在我们的情况下,许多不同的物理效应,必须考虑",Friedrich Aumayr说。“电子能改变他们的能量状态,他们可以与周围的原子交换能量,并激发晶格中的振动,即所谓的声子。当我们想了解在晶体表面的纳米结构是如何被创建的时候,我们必须仔细考虑所有这些影响;

熔化和蒸发

为了了解导致纳米沟槽和小丘的机制,该团队开发了大量的计算机仿真,与同事一起从德国。"这样我们就可以确定,有多少不同部位的晶体表面被加热的",Elisabeth Gruber说。“有一些地区变得如此热,材料融化,在某些点,它甚至可以蒸发”。当我们知道这些区域有多大,我们可以非常准确地预测晶体表面上的纳米结构会是什么样子;

这条线的研究的目标是不仅要了解如何量身定制的纳米结构可以创建。同样重要的是要找出不同的材料是如何受到重离子轰击的伤害。"氟化钙是经常被用来作为一个半导体技术”,Friedrich Aumayr说,绝缘子。"我们希望我们的电子工作,即使在极端条件下,例如在卫星暴露在宇宙辐射。"当氟化钙层布满小洞,它可以导致设备短路而失败。因此,了解晶体表面和快离子的相互作用是至关重要的。

相关新闻