NanoLetters：力-電樣品桿在納米材料力學/電學性能
日期：2018-11-01
近日，澳大利亞昆士蘭理工大學在《NanoLetters》上發表了題為《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-電學樣品桿，在透射電鏡中原位表征了Ge/Si 核-殼結構納米線的力學、電學以及結晶學性能。
研究表明，在大的彎曲應變下，Si殼不規則地轉變為多晶/非晶態，而Ge核在壓縮一側繼續保持單晶狀態。同時，納米線顯示周期性變化的電子特性，并具有良好的機械性能。結合原位TEM獲得的電子衍射圖案以及理論模擬計算，結果表明納米線形變過程中出現的多晶/非晶硅和β-Sn Ge的非平衡相可以解釋材料的上述機械性能和應變下電導率的變化。Ge/Si納米線的原子模擬顯示出在彎曲過程中其電子結構的顯著變化以及在壓縮區域出現導電溝道，這可能也是彎曲納米線中導電性增加的原因。
澤攸科技的PicoFemto原位力學-電學樣品桿在透射電鏡中構建了力學-電學測試平臺，穩定操縱樣品并準確施加/測量定量的力學、電學信號，在載荷分辨率（nN級別）及電流分辨率（nA級別）上都展現出高性能。值得一提的是，該研究中拍到了高分辨的晶格相，該產品也是目前世面上獨一能拍到高分辨晶格相的原位TEM力學測試系統。
圖：實驗原理圖
圖：衍射圖及晶格相
圖：力學性能表征
圖：電學性能與結構變化對應關系。
圖：理論計算
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