Resolución espacial a nivel nanométrico y aumento en la sensibilidad a elementos químicos.

Con el fin de responder a la demanda de mayor resolución espacial y sensibilidad química, un grupo de investigadores del Instituto de Ciencia y Tecnología de Luxemburgo, están desarrollando instrumentación y metodologías enfocadas hacia un  nuevo tipo de microscopía correlativa. Combinan la capacidad para producir imágenes de alta resolución de la microscopía electrónica de transmisión (TEM), de la microscopía de iones de He (HIM) y de la microscopía de barrido por microsonda (SPM) con el alto desempeño  y sensibilidad química únicas que ofrece la espectroscopía de masas de iones secundarios (SIMS). Este tipo de técnicas nanoanalíticas que ofrecen tanto resolución espacial como información química con gran sensibilidad son de la mayor importancia para la investigación de materiales en la nanoescala.

Para más detalles, consultar : Nanotechnology 26, 434001, (2015)

Nanodispositivo optoelectrónico con estructuras bidimensionales permiten una fotorrespuesta a nivel de los picosegundos

Las capas de grafeno y de metales de transición han mostrado tener una amplia gama de propiedades optoelectrónicas. Investigadores del Instituto de Ciencia y Tecnología de Barcelona y del Instituto Nacional de Ciencia de Materiales de Tsukuba demostraron que el ensamblaje de materiales bidimensionales de grafeno/WSe2/grafeno aunado a la alta eficiencia de la fotodetección de los dicalcogenuros de metales de transición (WSe2) puede llegar a un tiempo de fotorrespuesta de 5.5 ps, dependiendo del espesor de la capa de dicalcogenuro.

http://www.nature.com/nnano/journal/vaop/ncurrent/full/nnano.2015.227.html#contrib-auth

Teoría y experimento en el entendimiento del control de las formas de nanocristales metálicos

Entender la estructura superficial de nanocristales metálicos con facetas de índices específicos es de gran importancia para el control de la forma del nanocristal y por ende su funcionalidad. Por ejemplo, aun cuando se conoce que la adición de Ag en la síntesis de nanopartículas de Au lleva al crecimiento y estabilización de nanocristales con una variedad de facetas de alto índice, es poco el entendimiento de cómo la Ag realiza este control. Al respecto, un grupo de científicos de Dalhousie University en Canadá, dirigidos por el Profesor Zhang, empleando una combinación de la modelación usando la teoría del funcional de la densidad con la espectroscopia de absorción de rayos-X de sincrotrón, reportan el estudio de las estructuras superficiales del cloro adsorbido sobre nanocristales de Au cubiertos con Ag, con facetas de índices {111}, {110}, {310} y {720}. En general, con este trabajo, los autores contribuyen a dilucidar los mecanismos del crecimiento de nanocristales anisotrópicos inducidos por haluros.

Los resultados fueron publicados en Nature Communications

http://www.materials360online.com/newsDetails/55581

Evidencia de superconductividad en grafeno dopado con litio

Un grupo de investigadores de Alemania y Canadá  encontró que dopando el grafeno con átomos de litio, éste presenta a 5.9 K de temperatura, evidencia de superconductividad.

Se crecieron muestras de grafeno sobre un sustrato de carburo de silicio y se "decoraron" de forma muy precisa con una capa de átomos de litio. El experimento se llevó a cabo  a una temperatura de 5K (-268 C), en ultra vacío de 10^-11 Torr. Se utilizó la técnica de espectroscopía de fotoemisión con resolución angular(ARPES por sus siglas en ingés)con la que se demostró que el grafeno dopado con litio mejora el acoplamiento electrón-fonón, lo que constituye evidencia de un estado superconductor. El acoplamiento se estabiliza a una temperatura T_c de 5.9K. Este resultado es la primera observación de superconductividad en el grafeno dopado con litio.

Los resultados fueron publicados en PNAS recientemente.

http://phys.org/news/2015-09-graphene-superconductive-doping-lithium-atoms.html

La levitación de nanodiamante podría mejorar la calidad de sensores de movimiento nanométrico.

Un grupo de físicos de EUA y Finlandia creó un sistema cuántico controlable, levitando un diamante con dimensiones nanométricas, utilizando luz. El sistema, que posee grados de libertad ópticos, mecánicos y de espín, se basa en un defecto del diamante que consiste en un centro "vacancia-nitrógeno" (NV), producido cuando dos átomos de carbono de la estructura son sustituidos, uno, por un átomo de nitrógeno y, el otro, por el sitio vacante que resulta de la red. De este modo, los centros NV se encuentran aislados, lo que implica que sus estados de espín (-1, 0, +1) determinados con luz, mantienen su naturaleza cuántica durante mucho tiempo, a diferencia de otros sistemas de estado sólido. Este sistema se podría aplicar en dispositivos que miden fuerza extremadamente débiles y aun para crear "estados de tipo gato de Schrödinger".

Para mayores detalles, consultar: Nature Photonics (2015)

Microscopía electrónica de transmisión de nanopartículas suspendidas en líquidos

La estructura de las nanopartículas se caracteriza mediante el microscopio electrónico de transmisión.   Por lo general, las muestras están en estado sólido y soportadas sobre un sólido. Un grupo de investigadores de EE.UU., Australia, y Corea del Sur desarrollaron una técnica de microscopía electrónica para generar imágenes en 3D de nanopartículas de platino suspendidas en solución. Examinaron las nanopartículas encapsuladas en una celda de grafeno capaz de retener el líquido, manteniendo la fase líquida en el  vacío del microscopio electrónico. A partir de una serie de imágenes 2D reconstruyeron la geometría 3D de las nanopartículas.

Los resultados de estas investigaciones fueron publicados en Science

Nuevos materiales híbridos de fosforeno y grafeno que abaratan las baterías

Un grupo de Stanford, EEUU, ha desarrollado una nueva batería más barata e igual de eficiente que la conocida batería de litio. El beneficio reside en que utiliza iones de sodio, que es mas barato y accesible. El ánodo fabricado utiliza un material híbrido conformado por fosforeno entre dos capas de grafeno. Las muestras se analizaron  in situ con técnicas de microscopía electrónica de transmisión y ex situ de difracción de rayos X. La función del grafeno en la batería es asegurar que el transporte de electrones sea eficiente.

http://www.nature.com/nnano/journal/vaop/ncurrent/full/nnano.2015.194.html