비 결정질 물질로도 알려진 비정질 물질은 규칙적이고 반복되는 원자 구조가 부족하여 특징 지어집니다. 이것은 원자 배열이 고도로 정렬 된 금속 및 소금과 같은 결정질 재료와는 매우 다릅니다. 비정질 재료는 우리 주위에 있지만 창문의 유리에서 플라스틱의 중합체에 이르기까지 우리는 여전히 원자가 어떻게 포장되는지 완전히 이해하지 못합니다.
연구자들은 STEM (Scanning Transmission Electron Microscopy) 단층 촬영이라는 새로 개발 된 3D 이미징 기술을 사용하여 개별 원자의 그림을 비정질 물질로 찍었습니다. 이 기술에서, 고 에너지 전자의 빔은 재료의 박막에 초점을 맞추고, 생성 된 산란 전자는 원자 배열의 3D 이미지를 재구성하는데 사용된다.
"이러한 유형의 재료의 과제는 우리가 종종 그들의 결정 구조를 알지 못하므로 재료 내에서 원자의 3D 분포를 결정할 수있는 방법이 필요하다는 것입니다." "Stem Tomography는 우리가 그렇게 할 수 있습니다."
이 기술을 사용하여 연구원들은 그들이 연구 한 비정질 물질에서 두 가지 유형의 원자 배열을 식별 할 수있었습니다. 한 유형의 배열은 조밀 한 원자 클러스터를 특징으로하는 반면, 다른 유형은 더 개방적이고 확산되었습니다. 연구원들은이 두 가지 유형의 배열이 강도와 유연성과 같은 재료의 고유 한 특성을 담당 할 수 있다고 생각합니다.
연구원들은 그들의 작업이 다양한 비정질 물질의 구조에 대한 이해에 광범위한 영향을 미칠 수 있다고 말합니다. 이로 인해 유리, 금속 합금 및 폴리머와 같은 다양한 응용 분야에 대한 특성이 향상된 새로운 재료의 개발로 이어질 수 있습니다.
