科學家使用可視化技術可視化熱量

大多數人大規模代表振動，例如，手機通知或電動牙刷的振盪嗡嗡聲。但是科學家們會考慮較小規模的振動 – 甚至原子。

首先，對於這一領域，伊利諾伊州烏爾巴納 – 夏普恩（Urbana-Shampein）的Grainger工程學院的研究人員使用先進的可視化技術直接觀察二維材料中振動物理的先前隱藏的分支。他們的結論發表在 科學確認存在先前看不見的振動模型類別，並以最高分辨率從一個原子中刪除時，以最高的分辨率。

兩種二維材料是下一代電子產品的有前途的候選者，因為它們的大小可以降低到僅幾個原子的厚度，同時保持所需的電子特性。這些新電子設備的途徑在於原子水平，通過創建所謂的2D材料的Muara-University系統，其晶格與晶格無重合，原因是扭曲原子層。

Moiré聲子是低頻振動的模塊，是變態兩維雙質材料所獨有的。由於熱量是振動模式的結果，因此對聲子中各種模式的研究可以幫助科學家更好地了解熱的表達。像聲子一樣，相是與原子運動相關的振動模塊，他們認為它們可以解釋在扭曲的2D材料中觀察到的一些獨特且理想的特性。但是到目前為止，兩種維材料中的相位已經從直接觀察中滑落，這提出了關於它們存在的預測，純粹是假設的。

“您不能輕易擺脫階段；這是一種祝福和詛咒，”材料科學與工程學教授兼文章高級作者Pinshan Juang說。 “他們總是閒逛，改變了Muar兩維材料的特性。”

黃對電子顯微鏡的興趣提出了一個問題：是否有可能在圖像技術中使用新成就來可視化局部振動模式，例如階段？為了探索這一機會，Juang將他的努力與Yichao Zhang結合在一起，Yichao Zhang是一位研究納米熱運輸的階級研究人員和研究的主要作者。

Juang說：“我們的核心目標是看到高溫，看著原子。” “它起作用，獲得瞭如此高的空間分辨率，以至於原子的振動發生了變化，原子的表現如何。這些動作很小，我們實際上可以一次看一個原子，看看它們如何從熱量中移動。”

為了獲得這些圖像，團隊依靠電子禽，這是一種最近開發的技術，可顯著改善現有顯微鏡的分辨率。在剛剛獲得今胎尺度的空間許可之後，研究人員直接觀察到WSE2原子的扭曲箱中的熱振動。

Juang說：“在我職業生涯的初期，我們認為可能的最高決議剛剛低於一個Angtrem。” “但是，幾年前的家禽滾動時，我們開始看到數字只有0.2盎格魯。這使我們思考：“嘿，熱烈振動原子約0.05。 ”看到熱量的能力是允許的紀念性飛躍的一個例子之一，這是通過Microscopes做出的根本性改變的。”

工程師伊利諾伊州格蘭傑（Granger）期望將階段用於創建電子設備的未來，其功能與當前迭代不同。

張說：“該技術的潛在應用之一是創建是最好的熱導體的材料。” “我們可以研究一個原子，並確定防止材料更有效冷卻的缺陷。這可以導致原子尺度上的最佳熱控制方法。視原子一一查看原子，以及它們對熱振動的反應，將為我們提供這種類型的基本知識。”