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3Dイメージング研究では、原子がアモルファス材料に詰め込まれている方法を明らかにしています

東京大学と国立先進工業科学技術研究所(AIST)が率いる研究者の国際チームは、アモルファス材料に原子がどのように詰め込まれているかを明らかにする新しい3Dイメージング技術を開発しました。原子電子断層撮影(AET)と呼ばれるこの技術は、高エネルギー電子ビームを使用して、材料の原子構造の3Dマップを作成します。

非結晶材料としても知られるアモルファス材料は、結晶材料に見られる原子の通常の順序付けられた配置を欠いています。これにより、結晶材料の構造を明らかにするように設計された従来のイメージング技術を使用して研究することが困難になります。

新しいAET技術は、高エネルギーの電子ビームを使用して材料に浸透し、原子構造の3Dマップを作成することにより、これらの課題を克服します。電子ビームは非常に小さな場所に焦点を合わせており、研究者が個々の原子を解決できるようにします。

研究者は、AETを使用して、ガラス、金属合金、半導体など、さまざまなアモルファス材料を研究しました。彼らは、これらの材料の原子構造は、以前に考えられていたほどランダムではないことを発見しました。代わりに、原子の短距離順、またはクラスタリングのある程度の順序があります。このクラスタリングは、強度、硬度、電気伝導性など、アモルファス材料の特性に大きな影響を与える可能性があります。

新しいAET技術は、アモルファス材料の構造を研究するための強力な新しいツールを提供します。この情報は、さまざまなアプリケーションのプロパティが改善された新しい材料の開発につながる可能性があります。

この研究は、Nature Materials誌に掲載されました。

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