Forskning ledd av Oak Ridge National Laboratorys Marti Checa och Liam Collins har banat väg för ett banbrytande tillvägagångssätt, som beskrivs i tidskriften Nature Communications , mot att förstå beteendet hos en elektrisk laddning på mikroskopisk nivå.
Deras resultat kan förbättra effektivitet, livslängd och prestanda i batterier, solceller och andra elektroniska enheter.
I tidningen förklarade teamet sitt tillvägagångssätt, som gör det möjligt att visualisera laddningsrörelser på nanometernivå, eller en miljarddels meter, men med hastigheter tusentals gånger snabbare än konventionella metoder.
Collins beskrev tekniken som att ha en höghastighetskamera som möjliggör detaljerade videor av en kolibris vingar i rörelse, där tidigare bara suddiga ögonblicksbilder var möjliga.
För att uppnå denna förmåga använde de ett skanningssondmikroskop utrustat med ett automatiserat kontrollsystem som möjliggör ett unikt spiralmönster för effektiv skanning och avancerade datorseendetekniker för dataanalys. Den snabba, grundliga bild av processer som visades i det nya tillvägagångssättet var tidigare ouppnåeligt.
"Metoden som introduceras i den här studien utökar verktygslådan som är tillgänglig för användare vid Center for Nanophase Materials Sciences vid ORNL, vilket underlättar utforskning av olika enheter och material," sa Checa.
Mer information: Marti Checa et al, Höghastighetskartläggning av ytladdningsdynamik med gles scanning Kelvin-sondkraftsmikroskopi, Nature Communications (2023). DOI:10.1038/s41467-023-42583-x
Journalinformation: Nature Communications
Tillhandahålls av Oak Ridge National Laboratory
