Artykuł pracownika GUM w czasopiśmie Ultramicroscopy
Badania mikroskopii sił atomowych w pomiarach mechanicznych pojedynczych nanodrutów stanowią temat artykułu opublikowanego w czasopiśmie naukowym "Ultramicroscopy" w maju 2024 roku.
Artykuł zatytułowany "Atomic force microscopy in mechanical measurements of single nanowires" ukazał się w międzynarodowym czasopiśmie "Ultramicroscopy" (IF = 2.2, 140 punktów ministerialnych). https://doi.org/10.1016/j.ultramic.2024.113985
Obok Janusza Fidelusa z zakładu Czasu i Długości GUM autorami artykułu są Bartosz Pruchnik, Ewelina Gacka, Krystyna Mika, Leszek Zaraska, Grzegorz Sulka oraz Teodor Gotszalk.
Artykuł przedstawia wyniki pomiarów mechanicznych dla pojedynczych nanodrutów (NWs) w sposób powtarzalny. Pomiary przeprowadzono na nanodrutach tlenku cynku (ZnO) wyprodukowanych metodą elektrochemiczną. Wymiary takich nanoprzewodów to średnica ok. ¼ ludzkiego włosa oraz długość do kilku mikrometrów (milionowa część metra). Takie drobinki zostały umieszczone na znakowanych specjalistycznych podłożach, umożliwiających pomiary ich właściwości mechanicznych, takich jak moduł Younga lub wytrzymałość na rozciąganie za pomocą mikroskopii sił atomowych (AFM). Umieszczone na podłożu nanoprzewody ZnO przytwierdzono za pomocą indukowanej depozycji z gazu prekursora metaloorganicznego przy pomocy skupionej wiązki elektronowej (Focused Electron Beam-Induced Deposition - FEBID) i poddano wygrzewaniu na miejscu (in situ) w różnych temperaturach.
Wyniki badań pokazały 10-krotną zmianę właściwości mechanicznych nanodrutów ZnO: moduł sztywności niewygrzanego nanodrutu ZnO wyniósł 20 GPa, natomiast wygrzany nanodrut ZnO charakteryzował się modułem sztywności na poziomie 200 GPa.
Nowo opracowana metoda pomiarowa jest znacznie bardziej wszechstronna od obecnie istniejących, pozwala na prowadzenie pomiarów pojedynczych nanoprzewodów in situ, w tym umożliwia pomiary przy użyciu różnych metod mikroskopii z sondą skanującą (Scanning Probe Microscope - SPM).
Artykuł powstał w wyniku realizacji europejskiego projektu 19ENG05 NanoWires, którego przedmiotem badań jest określenie spójności pomiarowej i charakteryzacja urządzeń do pozyskiwania energii na bazie wertykalnych nanoprzewodów.
Projekt 19ENG05 NanoWires jest finansowany w ramach Europejskiego Programu na rzecz Innowacji i Badań w dziedzinie Metrologii (EMPIR).
