تغيير شكل نانوذرات

انرژي‌هاي ارتعاشي توسط حالت‌هاي ارتعاشي نگهداشته مي‌شوند. ويژگي‌هاي مربوط به اين ارتعاشات شامل طول موج و انرژي مي‌باشد. زماني که طول موج يک حالت به اندازه يک ماده مي‌رسد، کل ماده شروع به ارتعاش مي‌نمايد. مي‌توان از اين ارتعاشات براي مطالعه تغييرات ديناميکي کوچک در شکل يک ماده استفاده نمود. اين قانون هم براي مواد بزرگي همچون يک سياره و هم براي نانوذرات صادق است.
تاکنون بسياري از مطالعات از اين دست روي اشياي بسيار متقارن و يکنواخت الاستيکي (نانوکره‌هايي همچون خوشه‌ها و دانه‌هاي فلزي) با استفاده از روش‌هايي همچون پراش نور غيرالاستيک صورت گرفته است. حال برونو استفانيديس و همکارانش از دانشگاه ليون دريافته‌اند که حالت‌هاي ارتعاشي نانوذرات به الاستيسيته دروني و مرفولوژي دقيق اين ذرات وابسته است، چه اين نانوذرات کره‌هاي کامل و يکنواخت، و چه نانوبلورهاي لبه‌دار و تيز باشند.
اين محققان نتايج ذکر شده را از طريق پراش غيرالاستيک نور ليزر يا پراش رامان به دست آوردند، آنها توانستند تغييرات انرژي بسيار کوچک فوتون‌هاي پخش‌شده از نانوذرات طلا را تشخيص دهند. اين محققان اين کار را با استفاده از يک طيف‌سنج با تفکيک‌پذير بالا به نام تداخل سنج دوگانه Fabry-Perot انجام دادند.
استفانيديس در مصاحبه با nanotechweb.org بيان داشت: «تاکنون طيف‌هاي پخش‌شده رامان با فرکانس پايين که از نانوذرات منتشر مي‌شد، با اين فرض تفسير مي‌شدند که نانوذرات کروي بوده و از نظر الاستيسيته يکنواخت مي‌باشند. اين راهکار ساده نياز بود، زيرا بسياري از طيف‌سنج‌هاي تجاري با تفکيک‌پذير بالا قادر نيستند ساختار دقيق خطوط رامان مربوطه را اندازه‌‌گيري کنند. حال ما مي‌توانيم با استفاده از تداخل سنج دوگانه Fabry-Perot زيرساختارهاي ريز موجود در خطوط طيف رامان را که از نانوذرات غيريکنواخت طلا منتشر مي‌شوند، تفسير کنيم».
استفانيديس توضيح مي‌دهد که اين خطوط مربوط به تغييراتي است که در اثر تغيير در ساختار نانوذرات از کره کامل به حالت هشت‌وجهي روي مي‌دهد. «نتايج ما يک توضيح بسيار منطقي فيزيکي مربوط به کاهش تقارن ارائه مي‌دهد. اين نتايج بسيار مهم هستند، زيرا در بسياري از کاربردها از نانوذرات غيرکروي غيريکنواخت استفاده مي‌شود».
منبع: http://nanotechweb.org