纳米条纹和网络,像动物标记可以用来制造量子导线

化学模式提出的在1952年由英国数学家阿兰·图灵被发现在原子尺度。出现条纹在单个原子吸附在晶体铌硒化铋层,模式是只有2海里(约5个原子)宽,远小于其他图灵模式。

研究显示,表面在特定的界面条件下,我们可以控制并形成模式需求的,化学工程师发表评论Kourosh Kalantar-Zadeh新南威尔士大学的澳大利亚。

图灵提出他的理论方案模式形成原因形式和结构如何自发出现在胚胎开始作为一个统一的细胞球。他建议模式之间的竞争将会导致反应和扩散的分子形态因子(形状成型机)。图灵注意到相似的他的计划生产和斑驳的模式动物皮和毛皮上的色素沉着,如豹的斑点斑马的条纹。

一个图像显示规律更大的绿色和蓝色球小

来源:©徐怀钰Fuseya et al / Springer大自然有限公司2021

上面的视图显示了硒化铋原子排列在铌表面

图灵在人造化学系统是首次报道模式30多年前。通常,模式是大到足以用肉眼。但是很少有研究报道他们在较小的尺度上——例如,在聚合物膜固化金属

表面的科学家Aharon Kapitulnik斯坦福大学和他的同事第一次看到ripple-like表面nanopatterns硒化铋的单层膜沉积在niobioum (NbSe2三年前)。因为平衡晶格间距之间的不匹配的衬底和吸附膜,铋原子可以成为流离失所应变,从水平和垂直方向上。

凝聚态物理学家徐怀钰FuseyaElectro-Communications在调布,大学的日本,在巴黎的一次会议上遇到Kapitulnik。Aharon向我展示了他的数据和图灵模式的我突然有个主意,”他说。但事实证明这是另一回事,因为有几个其他进程可能导致岛形成和模式。

Fuseya, Kapitulnik及其同事设计方程预测电影发展的结果,发现条件不同的模式,例如简单的条纹或复杂的网络,将会形成。这样一个过程的计算机模拟结果匹配在可比条件下实验发现的模式。

铋赚它的条纹

图灵的原始模式构成方案后来被证明需要两个形态因子:一个催化剂,催化作用自己的生产,一个干扰活化剂的自动催化作用的抑制剂。模式取决于两个组件有非常不同的扩散率,导致局部斑块的形成之间的地区,其生产的催化剂是抑制。

表面Fuseya和他的同事所描述的过程,相比之下,只有一个化学成分:铋原子。然而,它们的垂直和水平位移可以不同,分别作为催化剂和抑制剂。

在图灵模式形成的化学或生物化学形态因子的扩散,结果特性的长度尺度取决于密度的差异,通常涉及许多数以万亿计的分子,Fuseya解释道。澳门万博公司这导致宏观模式。相比之下,长度尺度在这种情况下,管理只有表面的纳米尺度的晶格常数。

一个图像显示数组不同蓝白相间的方格图案。模式对图像的左下角很简单,主要是条纹,而模式向右上方变得更加复杂和复杂的

来源:©徐怀钰Fuseya

根据不同的条件下,铋原子形成不同的模式——从简单的条纹到复杂的网络

我希望这种现象很频繁的固体表面,”说Rodolfo Cuerno在西班牙马德里卡洛斯三世大学的研究模式在表面沉积过程。”很可能是额外的影响将在起作用,如晶体各向异性诱导速度扩散以及一些方向与他人相比。

Fuseya同意,这个过程可能很常见。Kalantar-Zadeh和他的同事们最近报告表面的斑点和条纹nanopatterns凝固合金,特别是铋和镓,他怀疑可能是Turing-like。

如果我们可以用图灵使纳米点模式,这将是一个新的途径来制造量子点,“Fuseya说。纳米条纹可以作为量子导线。可能是有价值的电子结构和光学设备,他们的属性是由封闭电子的量子力学的后果或其他运营商在这么小的空间。