나노규모 지진 듣기
스태프 작가에 의해
24년 2023월 XNUMX일, 호주 멜버른 (SPX)
최근 UNSW가 주도하여 Nature Communications에 게재된 논문은 결정 내 원자의 산사태를 듣는 흥미롭고 새로운 방법을 제시합니다.
물질이 변형될 때 원자의 나노 크기 움직임으로 인해 소리가 방출됩니다. 소위 딱딱거리는 소음은 힘이나 외부 장과 같은 외부 자극에 대한 반응으로 다양한 재료 시스템에서 발견되는 규모 불변 현상입니다.
눈사태 형태의 변덕스러운 물질 움직임은 크기가 수십 배에 달할 수 있으며 거듭제곱 법칙에 설명된 보편적인 크기 조정 규칙을 따릅니다. 이 개념은 원래 자성 재료의 Barkhausen 노이즈로 연구되었으며 현재는 지진 연구 및 건축 자재 모니터링에서부터 상전이 및 신경망과 관련된 기초 연구에 이르기까지 다양한 분야에서 사용되고 있습니다.
UNSW와 케임브리지 대학 연구진이 개발한 나노 규모 크래킹 소음 측정을 위한 새로운 방법은 SPM 나노압입을 기반으로 합니다(그림 참조).
“우리의 방법을 사용하면 강유전체의 도메인 벽과 같은 재료의 개별 나노크기 특징의 딱딱거리는 소음을 연구할 수 있습니다.”라고 주요 저자인 Cam Phu Nguyen 박사는 말했습니다. "재료가 변형될 때 이러한 구조 주변에서 원자 눈사태의 유형이 달라집니다."
이 방법의 가장 흥미로운 측면 중 하나는 재료 표면을 들여쓰기 전에 이미징하여 개별 나노크기 특징을 식별할 수 있다는 사실입니다. 이러한 차별화를 통해 이전에는 불가능했던 새로운 연구가 가능해졌습니다.
신기술의 첫 번째 적용에서 UNSW 연구원들은 도메인 벽(domain wall)이라고 불리는 정렬된 재료의 불연속성을 조사하는 방법을 사용했습니다.
“도메인 벽은 한동안 우리 연구의 초점이었습니다. 이는 포스트 무어 법칙 전자공학의 빌딩 블록으로서 매우 매력적입니다.”라고 UNSW의 저자인 Jan Seidel 교수는 말합니다. "우리는 눈사태의 임계 지수가 이러한 나노 규모 특징에서 변경되어 도메인에 존재하는 혼합 임계가 억제된다는 것을 보여줍니다."
응용 및 새로운 재료 기능의 관점에서 크래킹 노이즈 현미경은 나노 규모에서 이러한 기능에 대한 고급 지식을 생성할 수 있는 새로운 기회를 제공합니다. 이 연구에서는 방법의 실험적 측면을 논의하고 향후 연구 방향 및 적용에 대한 관점을 제공합니다.
제시된 개념은 광범위한 다른 재료 시스템에서 개별 나노규모 특징의 균열을 조사할 수 있는 가능성을 열어줍니다.
연구 보고서:딱딱거리는 소음 현미경
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- 출처: https://www.terradaily.com/reports/Listening_to_nanoscale_earthquakes_999.html
