2008年3月4日
物理学家在乔治亚理工学院也有两个重要的发现关于纳米金。他们发现,应用一个电场surface-supported黄金纳米改变其结构从一个三维平面平面结构。在另一篇论文,他们与他们的发现,黄金在这个政权大小可以通过氧化金纳米线磁。
三维平面20-atom黄金集群(a)和(b),显示顶部和侧面视图,与金原子描绘成黄色球体,吸附在分别以8-layer电影(Mg的原子在绿色和O原子红色),这本身就是由一个潜在的银底物(没有显示)。计算进行了在电场的影响下1伏特/纳米。多余的电子电荷分布是叠加在原子结构作为一个蓝色的云。平面结构(b)是有利的在这种情况下,虽然没有三维电场集群(a)是更稳定的。
他们还发现,一定长度,氧合金纳米线的行为进行金属,但除此之外,他们成为绝缘体。这是第一次在纳米尺度上这样一个metal-to-insulation过渡已经发现在纳米级。发现都是重要的预测,有一天可以实现为控制参数管理材料化学和物理属性用于纳米技术。
研究者理论调查关注金纳米结构由于众所周知的化学惰性的黄金散装形式,允许一个保持样品用最小的对环境的影响。
“然而,我们再次发现小是不同的,”尤兹兰德曼说,评议”和研究所教授,持有人远东卡拉威的椅子上,和计算材料科学中心主任,重复这句话,他创造的,通常用于近二十年。亚博网站下载亚博老虎机网登录“纳米,甚至黄金成为一个强有力的催化剂,展示新的和令人惊讶的,化工、机械、电子和磁行为,不能推断或预测的基础上,我们对这种物质的知识大部分形式。这些系统可能会发现技术用于nanocatalysis化学和电子传感器,”农夫说。
的第一项研究发表在2月8日版的《物理评论快报,农夫和研究科学家Bokwon Yoon执行采用基于量子力学的计算机模拟20-atom金纳米表面吸附一层氧化镁(分别),绝缘体本身是由一个潜在的金属银衬底。最优吸附金纳米的配置取决于底层的厚度分别以电影,并培育出电影被发现一个三维的四面金字塔,和双方联系氧化镁表面之一。
然而,研究人员发现,在外部应用电场的影响下,上述的三维形状的金纳米不再是大力支持结构。相反,最优结构变成了平坦的平面20-atom黄金岛采用表面传播。
关闭应用领域或逆转的方向导致恢复回锥体结构。发现纳米形态变化的起源与积累过剩的电子电荷在集群之间的接口和镁氧化膜。这多余的电荷,稳定平面纳米结构,来源于底层银基板,它渗透到集群的能力接口通过培育厚分别以电影取决于外部应用驱动电场的存在。
研究人员还发现,吸附金纳米的化学活性显著不同的影响下的应用领域,提高公司的低温催化氧化为二氧化碳。
“我们发现,我们可以改变以可控的方式的物理和化学特性吸附纳米结构通过一个外部电压支持的黄金纳米,”农夫说。“我相信,这一发现可能引入一个有效的控制参数的化学材料。亚博网站下载新提出的方法优化和控制的结构和反应性纳米结构通过外部电场可能打开小说的应用方向和增加nanocatalytic的范围和应用系统和基于化学传感器和催化开关。”
第二个发现,出现在2月1日版相同的杂志,回答的问题当金纳米线拉的氧气。在这些研究中租地人,博士后Chun张和高级研究科学家罗伯特·巴内特利用采用基于模拟和量子电传输计算。他们发现含氧金纳米线具有不同的性质,取决于氧合并在一个单个原子或分子形式。事实上,其中的一些理论结果给出一个新的解释最近的实验室实验,在含氧金纳米线。
在氧气进入黄金纳米线,纳米线的模拟显示,可以拉伸大大延长程度比精金纳米线——换句话说,吸附氧分子作为加强夹。
此外,模拟预测,一定拉伸距离(一般线,像一条拉伸项链的大约六金原子和嵌入式氧分子),这种纳米线电子将进行类似于精金纳米线。这些结果已经证实了实验。此外,模拟预测,氧合金纳米线延伸的长度大约六金原子成为绝缘。导电状态可以恢复了轻微的线收缩,从而使距离——依赖敏感metal-to-insulator nano-switching。
当单个氧原子,而不是一个氧分子,纳入金纳米线,延伸范围是有限的,电导率是预测低于先前的氧气结合。然而,一个令人惊讶的发现是这样的电线,预测出现的磁性与磁矩本地化嵌入原子氧和邻近的金纳米线。
说:“这是一个非常奇异的东西,乡下人的现象。“寻找材料,磁性散亚博网站下载装形式时没有这些属性从一个基本的观点是非常有趣的,并且可能有一定的未来技术应用”。