萨格勒布物理研究所的科研团队近日在纳米材料表征领域取得重大进展。该团队创新性地改进了原子力显微镜(AFM)技术,使其能够以更高精度检测二维材料中的原子级变化。这项突破性研究由伊娃·什鲁特·拉基奇博士领衔,联合多个国际知名研究机构共同完成,相关成果已发表在材料科学领域顶级期刊《物理化学快报》上。
传统上,观测石墨烯、二硫化钼等二维材料的原子级变化需要依赖扫描隧道显微镜等昂贵且操作复杂的设备。拉基奇博士团队另辟蹊径,通过优化原子力显微镜的工作模式,成功实现了对材料插层过程的精确观测。"我们突破了传统认知的局限,"拉基奇博士解释道,"通过改进测量方法,AFM同样可以捕捉到材料在原子尺度上的细微变化。"
研究团队创造性地将多种AFM工作模式相结合,包括开尔文探针力显微镜和光诱导力显微镜等。这种多模式联用技术能够同时获取材料表面电位、机械特性和光学响应等多维信息,从而精确识别出材料层间插入的硫原子位置。论文共同第一作者Karmen Kapustić强调:"我们的方法最大的优势在于其实用性,它不需要特殊环境条件,可以直接用于实际应用中的材料样本。"
这项技术的突破主要体现在三个方面:首先,大幅降低了原子级检测的技术门槛和成本;其次,提高了检测效率,使实时观测成为可能;第三,拓展了AFM技术的应用范围。参与研究的科斯梅·G·阿亚尼表示:"我们为工业界的材料研发提供了一种更便捷的原子尺度表征工具。"
该研究成果对多个前沿科技领域都具有重要意义。在柔性电子领域,它可以帮助研究人员更精准地调控材料性能;在量子技术方面,为新型量子材料的研发提供了有力工具;在能源存储领域,有助于优化电池材料的层间结构设计。目前,研究团队正与多家科技企业合作,推动这项技术在实际生产中的应用。
这项突破不仅展示了基础研究的重要价值,也体现了克罗地亚在纳米科技领域的创新能力。随着该技术的推广应用,预计将为新材料研发带来革命性的变化。













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