近日，澳大利亞昆士蘭理工大學(xué)在《NanoLetters》上發(fā)表了題為《Mechanical, Electrical, and Crystallographic Property Dynamics of Bent and Strained Ge/Si Core−Shell Nanowires As Revealed by in situ Transmission Electron Microscopy》（DOI: 10.1021/acs.nanolett.8b03398）的研究成果。研究者們利用澤攸科技的PicoFemto原位力學(xué)-電學(xué)樣品桿，在透射電鏡中原位表征了Ge/Si 核-殼結(jié)構(gòu)納米線的力學(xué)、電學(xué)以及結(jié)晶學(xué)性能。

  研究表明，在大的彎曲應(yīng)變下，Si殼不規(guī)則地轉(zhuǎn)變?yōu)槎嗑?非晶態(tài)，而Ge核在壓縮一側(cè)繼續(xù)保持單晶狀態(tài)。同時(shí)，納米線顯示周期性變化的電子特性，并具有良好的機(jī)械性能。結(jié)合原位TEM獲得的電子衍射圖案以及理論模擬計(jì)算，結(jié)果表明納米線形變過程中出現(xiàn)的多晶/非晶硅和β-Sn Ge的非平衡相可以解釋材料的上述機(jī)械性能和應(yīng)變下電導(dǎo)率的變化。Ge/Si納米線的原子模擬顯示出在彎曲過程中其電子結(jié)構(gòu)的顯著變化以及在壓縮區(qū)域出現(xiàn)導(dǎo)電溝道，這可能也是彎曲納米線中導(dǎo)電性增加的原因。

  澤攸科技的PicoFemto原位力學(xué)-電學(xué)樣品桿在透射電鏡中構(gòu)建了力學(xué)-電學(xué)測試平臺，穩(wěn)定操縱樣品并準(zhǔn)確施加/測量定量的力學(xué)、電學(xué)信號，在載荷分辨率（nN級別）及電流分辨率（nA級別）上都展現(xiàn)出高性能。值得一提的是，該研究中拍到了高分辨的晶格相，該產(chǎn)品也是目前世面上獨(dú)一能拍到高分辨晶格相的原位TEM力學(xué)測試系統(tǒng)。

圖：實(shí)驗(yàn)原理圖

圖：衍射圖及晶格相

圖：力學(xué)性能表征

圖：電學(xué)性能與結(jié)構(gòu)變化對應(yīng)關(guān)系。

圖：理論計(jì)算

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