Un échantillon de silicium est nettoyé à haute température, dans un système polyvalent Omicron VT-AFM/XA. Crédit :QUT
Les chercheurs de QUT ont trouvé un moyen de faire pousser des îles de cristal qui pourraient réduire de moitié le temps et le coût de certaines expériences scientifiques.
Dr Vishakya Jayalatharachchi, La professeure agrégée Jennifer MacLeod et le professeur agrégé Josh Lipton-Duffin du QUT Center for Materials Science et QUT School of Chemistry and Physics ont publié leurs découvertes dans le Journal de chimie physique C .
"Nous avons fait pousser deux types différents d'îlots de cristaux d'argent sur la même surface de silicium et avons pu les utiliser simultanément pour étudier des adsorbats moléculaires, des molécules que nous collons à la surface, ", a déclaré le professeur agrégé MacLeod.
"Cela fait mieux que de diviser par deux le temps d'expérimentation et a l'avantage d'assurer que nos conditions sont identiques pour deux expérimentations simultanées, éliminer l'incertitude de l'interprétation.
"Notre étude s'est concentrée sur l'argent parce qu'il est si utile pour les expériences scientifiques de surface, mais il est probable que nous puissions voir un résultat similaire avec d'autres métaux."
La science des surfaces explore les réactions physiques et chimiques des gaz et des liquides sur les solides et est importante pour la fabrication de semi-conducteurs utilisés dans les ordinateurs, téléphones portables et autres appareils électroniques.
Il a conduit au processus qui a produit de l'ammoniac pour les engrais utilisés dans l'agriculture, le développement de meilleurs catalyseurs pour le traitement chimique, et a fait progresser notre compréhension des batteries.
Le professeur agrégé Josh Lipton-Duffin a déclaré :en moyenne, les expériences scientifiques de surface peuvent prendre de plusieurs heures à plusieurs jours et peuvent coûter entre 5 $, 000 et 50 $, 000.
"Le temps et le coût de l'expérimentation dépendent du personnel, type d'installation utilisée, et le coût des consommables concernés, " il a dit.
Le Dr Jayalatharachchi a déclaré que la croissance d'îles de cristal sur des surfaces métalliques n'était pas nouvelle, mais les chercheurs avaient trouvé un moyen d'augmenter la taille et la hauteur de l'île, ce qui a entraîné de nombreux avantages.
"Les plus grands îlots cristallins cultivés sur du silicium ont des propriétés physiques et chimiques identiques à celles des monocristaux individuels de métal pur.
"Donc, on peut étudier des réactions avec du métal pur sans avoir à utiliser de métal pur, rendre les expériences moins chères et plus rapides, " elle a dit.
Le Dr Jayalatharachchi a dit que les plus grandes îles, alors qu'il est encore microscopique, étaient également visibles avec des microscopes optiques de moindre technologie plus courants, ce qui les rend plus faciles à localiser et à enquêter.
Le professeur agrégé Lipton-Duffin a déclaré que leurs résultats permettraient également aux chercheurs d'étudier des approches pour la construction de réseaux de faible dimension afin de faire progresser la micro et la nanoélectronique.
« En utilisant des réactions confinées en surface, nous pouvons potentiellement créer une multitude de matériaux de type graphène
avec des propriétés supplémentaires telles que les lacunes électroniques, sélectionner la sensibilité au gaz, ou une sensibilité biologique fonctionnelle codée dans les blocs de construction moléculaires, " il a dit.