При помощи электрического тока получать кристаллы с упорядоченной структурой
14 апреля, 2010 - 09:13
Группа ученых кафедры кристаллографии СПбГУ разработала новый способ выращивания легированных кристаллов ниобата лития. Как сообщает пресс-служба вуза, технология позволяет при помощи электрического тока получать кристаллы с упорядоченной структурой.
Легирующая примесь — это вещество, меняющее свойства, например цвет кристаллов, — объясняет Олег Грунский, к. г.-м. н., доцент кафедры кристаллографии СПбГУ. — Корунд отличается от рубина тем, что в него добавлена легирующая примесь — хром.
Для ниобата лития такой примесью является магний. При этом существенно изменяются его физические свойства. Для каждой новой задачи разрабатывать новые виды кристаллов дорого и нецелесообразно. Гораздо проще изменить их свойства.
Запатентованный способ позволяет управлять процессом кристаллизации при помощи электрического поля. Если через границу кристалл-расплав пропустить электрический ток и управлять его величиной, содержание лития в структуре кристалла увеличится и возникнет эффект равномерного распределения легирующей примеси. Ранее использовались кристаллы, выращенные другими способами, например, за счет ввода дополнительных легирующих примесей или изменения среды кристаллизации, но они были худшего качества. В данном случае ученые получили более упорядоченную структуру с уникальными свойствами, использование которой возможно даже в терагерцовом диапазоне.
Диапазон терагерц лежит между инфракрасной и микроволновой частью светового спектра, и соответствует длине волны порядка миллиметра. В отличие от рентгеновских лучей, терагерцы не представляют никакой опасности для здоровья. С их помощью можно, например, прочесть закрытую книгу. Ранее терагерцовый диапазон был недоступен. Известные устройства на оксидных кристаллах работают в видимых и почти инфракрасных диапазонах, а электронные устройства на полупроводниковых кристаллах в килогерцовом, мегагерцовом и гигагерцовом диапазоне излучения.
Уникальные свойства ниобата лития являются основой для создания целого ряда приборов оптической промышленности. В последние годы на этих кристаллах реализован целый класс функциональных и цифровых интегрально-оптических схем (ИОС), таких как переключающие матрицы, анализаторы спектра, СВЧ фазовые и амплитудные модуляторы, а также целый класс датчиков физических величин, прежде всего датчиков перемещения. Сам по себе ниобат лития является неупорядоченной структурой, т. е. в кристаллической решетке атомы лития частично замещаются ниобием. Задача ученых состояла в том, чтобы увеличить содержание лития в структуре и, как следствие, степень его упорядоченности и равномерно распределить легирующую примесь.
В сотовых телефонах и диктофонах много кристаллических структур, на которых строятся микросхемы, — говорит Олег Грунский. — Из нетривиальных направлений применения ниобата лития можно назвать использование кристаллов в качестве альтернативного носителя информации. По аналогии с записью голограмм можно записывать информацию в кристаллы, сканируя его лазерным лучом. Этим перспективным направлением мы, возможно, займемся в дальнейшем.
http://www.nanonewsnet.ru/news/2010/razrabotan-novyi-sposob-vyrashchivaniya-legirovannykh-kristallov-niobata-litiya
Ракетное топливо из воды
News Line RU-EXPO | 2009-10-08 00:00
Ракетное топливо из воды
Развитие нанотехнологий приносит все больше открытий. Так исследователи Насса, Управления научных исследований ВВС и Пенсильванского Университета разрабатывают новый тип ракетного топлива из смеси воды и нано алюминиевого порошка.Топливо Алюминий-лед или ALICE, может быть использовано для запуска ракеты на орбиту и на большие расстояния космических миссий, а также для получения водорода для топливных элементов, как рассказал профессор Стивен Сан. В этом году они уже запустили 9 футовую ракету, которая достигла высоты 1300 футов. Это было доказательство реальности нашей концепции , сказал Сан. Теоретически, это топливо также может быть изготовлено в таких местах, как Луна или Марс, что избавит от дорогостоящих перевозок . Выводы разведывательных аппаратов указывают на присутствие воды на Марсе и Луне, а также вода может существовать на астероидах, спутниках и других объектах в космосе. Крошечные размеры частиц алюминия, которые имеют диаметр около 80 нанометров или миллиардная часть метра, является ключом к производству топлива. Наночастицы сжигаются более быстрыми темпами, чем более крупные частицы и позволяют лучше контролировать происходящую реакцию и тягу ракеты, сказал Тимоти Паурпоинт, профессор научный сотрудник в школе астронавтики.
http://www.ru-expo.ru/novost-raketnoe_toplivo_iz_vody