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La structure du plus petit semi-conducteur est démontrée

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La structure du plus petit semi-conducteur est démontrée

Newswise – Un semi-conducteur est un matériau dont la conductivité se situe quelque part entre un conducteur et un isolant. Cette propriété permet aux semi-conducteurs de servir de matériaux de base pour l’électronique et les transistors modernes. Ce n’est pas un euphémisme que le progrès technologique dans la dernière partie du 20Le dixième Le siècle a été largement mené par l’industrie des semi-conducteurs.

Aujourd’hui, les développements technologiques dans les nanocristaux semi-conducteurs sont en cours. Par exemple, les points quantiques et les fils de matériaux semi-conducteurs présentent un grand intérêt dans les dispositifs d’affichage, la photocatalyse et d’autres dispositifs électroniques. Cependant, il reste encore de nombreux aspects des nanocristaux colloïdaux à comprendre au niveau le plus élémentaire. L’un des plus importants d’entre eux est l’élucidation des mécanismes au niveau moléculaire de la formation et de la croissance des nanocristaux.

Ces nanocristaux semi-conducteurs se développent à partir de petits précurseurs individuels constitués d’un petit nombre d’atomes. Ces précurseurs sont appelés « nanoclusters ». La détermination de l’isolement et de la structure moléculaire de tels nanoclusters (ou simplement clusters) a été un sujet de grand intérêt au cours des dernières décennies. Les détails structurels des clusters, les noyaux typiques des nanocristaux, devraient fournir des informations importantes sur l’évolution des propriétés des nanocristaux.

Différents « graines » de nanoclusters entraînent la croissance de différents nanocristaux. A ce titre, il est important d’avoir un mélange homogène de nanoclusters identiques si l’on souhaite faire croître des nanocristaux identiques. Cependant, la synthèse de nanoclusters aboutit souvent à la production de clusters de toutes sortes de tailles et de configurations différentes, et purifier le mélange pour n’obtenir que les particules souhaitées est un défi majeur.

Par conséquent, il est important de produire des nanoclusters de tailles homogènes. Les «nanoclusters de taille magique, MSC», qui sont de préférence formés à des tailles aléatoires de manière uniforme, possèdent une plage de taille de 0,5 à 3,0 nm. Parmi celles-ci, les CSM composées d’un rapport non stoechiométrique de cadmium et de chalcogénure (non 1:1) sont les plus étudiées. Une nouvelle classe de MSC avec un rapport stoechiométrique 1: 1 de chalcogénure métallique a été mise en évidence en raison de la prédiction de structures intéressantes. Par exemple, CD13se13mon Seigneur33se33 et CD34se34qui consistent en un nombre égal d’atomes de cadmium et de sélénium synthétisés et caractérisés.

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Récemment, des chercheurs du Centre de recherche sur les nanoparticules (dirigé par le Pr Hyun Taeguan) au sein de l’Institut des sciences fondamentales (IBS) en collaboration avec des équipes de l’Université de Xiamen (dirigé par le Pr Nanfeng Zheng) et de l’Université de Toronto (dirigé par le Pr Oleksandr VOZNYY) a rendu compte de la synthèse des colloïdes et de la structure au niveau du groupe séléniure de cadmium stoechiométrique atomique (CdSe). Il s’agit du plus petit nanocluster synthétisé à ce jour.

Synthèse du cadmium14se13 Accompli après de nombreux échecs précédents avec Cd13se13, qui finissent toujours dans des pools indésirables, ce qui les rend impossibles à décrire. Le directeur Hyun a déclaré : « Nous avons découvert que le solvant triamine et l’halocarbure jouent un rôle essentiel dans la réalisation de groupes stoechiométriques de taille presque unique. Les liaisons triplet diamine (N,N,N’,N’-tétraméthyléthylènediamine) fournissent non seulement une stricte liaison avec des contraintes de séparation appropriées, il perturbe également les interactions entre les groupes en raison de la courte chaîne carbonée, entraînant la formation d’un CD soluble14se13 Kits, au lieu d’un CD insoluble indésirable13se13 rassemblements ».

Le solvant dichlorométhane fournit des ions chlorure Sur site Pour atteindre 14 équilibrages de charge simultanémentLe dixième L’ion cadmium, qui permet l’auto-assemblage des clusters pour se former (Cd .).14se13CL2)n. En conséquence, des monocristaux de qualité appropriée peuvent être obtenus pour que les chercheurs puissent déterminer la structure des clusters. La composition des clusters obtenue à partir de l’analyse des données de diffraction des rayons X sur monocristal était en très bon accord avec la spectrométrie de masse et les données RMN. La forme globale de l’amas était sphérique avec une taille d’environ 0,9 nm.

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Alors que la plupart des autres MSC sans rapport de chalcogénure métallique de 1: 1 ont tendance à avoir une géométrie supramoléculaire, le nouveau CD14se13 On constate qu’il a un arrangement en cage de noyau d’atomes constitutifs. Plus précisément, le cluster est constitué d’un atome de Se central encapsulé par du Cd14se1 2 Une cage avec un arrangement adamantane de type CdSe. Cet arrangement unique d’atomes ouvre la possibilité de faire croître des nanocristaux avec des structures inhabituelles, qui doivent être explorées plus avant à l’avenir.

Les propriétés optiques de l’amas ont montré des effets de confinement quantique avec une photoluminescence en bord de bande. Cependant, les caractéristiques de photoluminescence liées aux états de défaut étaient importantes en raison de la très petite taille des grappes. Les pics de composition et d’absorption observés dans les expériences sont bien étayés par les calculs de la théorie fonctionnelle de la densité.

Les chercheurs créent un CD14se13 Médiateur de masse par Cd.34se33 Masse, la prochaine masse stoechiométrique connue est grande. Fait intéressant, les deux groupes peuvent être dopés par substitution avec un maximum de deux atomes de Mn, démontrant la possibilité d’obtenir des semi-conducteurs magnétiques dilués avec des propriétés de photoluminescence personnalisées. Les résultats de calcul ont montré que les sites de cadmium attachés aux halogénures étaient plus susceptibles d’être remplacés par du manganèse.

Les implications de cette étude peuvent s’étendre bien au-delà de la synthèse de groupes semi-conducteurs de taille unique, où des diamines ternaires de structures chimiques différentes peuvent s’étendre à d’autres groupes. La synthèse et la détermination de la structure au niveau atomique d’autres groupes peuvent éventuellement aider à comprendre le mécanisme de croissance au niveau moléculaire des nanocristaux semi-conducteurs.

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Il s’avère que le CD34se33 La masse cinétique peut être stabilisée par le processus de conversion de volume induit par échange associatif développé dans ce travail. Cependant, davantage d’efforts et de nouvelles stratégies sont nécessaires pour améliorer la stabilité de l’état de la solution afin de déterminer la structure du prochain groupe Cd de grande taille.34se33, qui est le noyau critique pour la croissance des nanocristaux à base de séléniure de cadmium. On espère que d’autres études sur la taille, la structure et la dépendance du dopant vis-à-vis de l’optoélectronique, de la photocatalyse et des applications électroniques ouvriront de nouvelles directions pour la recherche scientifique sur les clusters de semi-conducteurs.

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« Situé sur une mer de roche volcanique refroidie » : un vaisseau spatial de la NASA capture un vaisseau spatial chinois sur la face cachée de la Lune

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« Situé sur une mer de roche volcanique refroidie » : un vaisseau spatial de la NASA capture un vaisseau spatial chinois sur la face cachée de la Lune
NASALe Lunar Reconnaissance Orbiter (LRO) Lunar Reconnaissance Orbiter (LRO) a capturé le premier aperçu des Chinois Vaisseau spatial Chang’e 6Qui se trouve actuellement sur la face cachée de la Lune, et le vaisseau spatial apparaît comme un petit groupe de pixels lumineux au centre de l’image prise par l’observatoire. LRO Le 7 juin 2024.
Le Lunar Reconnaissance Orbiter (LRO) a capturé des images du vaisseau spatial chinois de retour d’échantillons Chang’e 6 sur la surface lunaire. Face cachée de la luneC’était cinq jours après son atterrissage réussi, selon les rapports de la NASA.
Le site d’atterrissage de Chang’e 6 est situé sur l’unité persane, une « mer » de roche volcanique refroidie, située à la limite sud de la Lune. Bassin d’Apollon.
L’équipe de la Lunar Reconnaissance Orbiter Camera (LROC) a déterminé les coordonnées exactes du site d’atterrissage à 41,6385 degrés de latitude nord et 206,0148 degrés de longitude est, à une altitude de 17 244 pieds (moins 5 256 mètres) par rapport à la surface moyenne de la lune. La précision horizontale estimée du site d’atterrissage est de plus ou moins 100 pieds (30 mètres).
« La luminosité accrue du terrain entourant l’atterrisseur est due aux turbulences dans le moteur de l’atterrisseur et est similaire à la zone d’explosion observée autour d’autres atterrisseurs lunaires », a écrit l’équipe LROC.
Il a également partagé une photo de la même zone prise le 3 mars 2022, avant l’atterrissage de Chang’e 6, pour souligner la présence du vaisseau spatial à la surface de la lune et fournir une comparaison.
Selon Mark Robinson, scientifique principal du système de caméra haute résolution à bord du LRO, l’atterrisseur Chang’e 6 était pris en sandwich entre deux cratères de taille comparable à celle du vaisseau spatial lui-même, situés à la périphérie d’un cratère moins proéminent d’environ 165 pieds (50 mètres) de diamètre.
Selon Robinson et ses collègues de l’Arizona State University, la lave basaltique est entrée en éruption au sud du cratère Chaffee S il y a environ 3,1 milliards d’années et a coulé vers l’est jusqu’à ce qu’elle rencontre une élévation topographique locale, probablement associée à une faille.
Selon la NASA, la description de l’image LROC indique : « Plusieurs crêtes ridées dans cette zone ont déformé et soulevé la surface de la jument. Le site d’atterrissage est approximativement à mi-chemin entre deux de ces crêtes. La coulée de lave chevauche également une coulée légèrement plus ancienne. (environ 3,3 Ga Hz), peut être observé plus à l’est, mais la coulée plus jeune se distingue car elle contient de plus grandes abondances d’oxyde de fer (FeO) et d’oxyde de titane (TiO2). Dans ce contexte, le mot « Ga » est une abréviation utilisée par les scientifiques pour désigner « il y a un milliard d’années ».
Après avoir réussi à obtenir des échantillons lunaires, la partie ascendante de la sonde a été lancée depuis la surface de la Lune le 3 juin, transportant sa charge utile inestimable.
Le segment ascendant a ensuite rencontré l’orbiteur Chang’e 6, où les échantillons lunaires ont été transportés. Une fois sa mission terminée, le segment de retour reste en orbite lunaire, attendant patiemment le bon moment pour commencer son voyage de retour vers la Terre.
Si tout se passe comme prévu, la capsule de retour de la mission, ainsi que ses objets de valeur lunaires, devraient atterrir sur Terre vers le 25 juin. La capsule atterrira à l’aide de parachutes à un endroit prédéterminé sur la bannière de Siziwang, située à l’intérieur des terres. Région autonome de Mongolie, dans le nord de la Chine, marquant la conclusion réussie de la 53e semaine espace une tâche.
Chang’e 6, une mission d’exploration lunaire, a démarré son voyage depuis la province de Hainan, dans le sud de la Chine, le 3 mai. L’objectif principal de cette mission est de réaliser un exploit historique en rapatriant des échantillons lunaires de la face cachée de la Lune, un exploit qui n’a jamais été accompli auparavant.

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Un événement unique visible à l’œil nu : ScienceAlert

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Un événement unique visible à l’œil nu : ScienceAlert

Au cours des prochains mois, un spectacle pourrait illuminer le ciel du nord.

Là, dans la constellation de la Couronne Boréale, en A Une distance de plus de 2500 années-lumièreune étoile appelée T Coronae Borealis se cache, déclenchant une explosion qui fera temporairement de l’étoile l’un des objets les plus brillants du ciel nocturne.

Les astronomes attendent avec impatience que cette chose explose, non seulement parce qu’elle sera spectaculaire, mais aussi en raison de la richesse des données que nous pourrons collecter sur un type d’explosion stellaire appelé « explosion d’étoiles ». Classique Nova.

La raison pour laquelle nous savons que T Coronae Borealis (T CrB en abrégé) va exploser est que cela se produit une fois tous les 80 ans, pendant au moins huit siècles.

Cela signifie qu’il est très proche d’un événement unique et que la technologie dont nous disposons désormais pour le détecter dépasse largement celle dont nous disposions lors de son dernier vol, en février 1946.

« Il existe quelques novae récurrentes avec des cycles très courts, mais en général, nous ne voyons pas d’explosion répétée au cours d’une vie humaine, et elle est rarement relativement proche de notre système. » dit l’astronome Rebecca Hounsell Du Goddard Space Flight Center de la NASA.

« C’est très excitant d’avoir ce siège au premier rang. »

À ne pas confondre avec la quasi-effacement des étoiles lors d’explosions cataclysmiques appelées supernovae, les novae classiques sont des explosions plus petites qui laissent l’étoile plus ou moins intacte. En fait, ce n’est pas la première fois que cet être cosmique vit cette expérience.

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La raison pour laquelle T CrB explose si fréquemment et dans les délais prévus est une bizarrerie du type d’étoile dont il s’agit. Il s’agit d’un système stellaire binaire contenant les restes du noyau effondré d’une étoile semblable au Soleil appelée naine blanche, et une géante rouge gonflée.

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Les naines blanches sont très petites et très denses, dont la taille varie entre la taille de la Terre et celle de la Lune, et leur masse de cette taille équivaut à la masse de 1,4 soleils. Cela signifie qu’il est très attractif ; S’ils ont un compagnon binaire sur une orbite suffisamment proche, ils ont tendance à attirer de la matière, principalement de l’hydrogène.

Au fil du temps, cet hydrogène s’accumule à la surface de la naine blanche, pressé par la force de gravité. Finalement, la pression et la chaleur sur la couche sous-jacente d’hydrogène deviennent si intenses que tout s’enflamme dans une explosion thermonucléaire incontrôlable qui expulse violemment l’excès d’hydrogène dans l’espace de manière spectaculaire.

C’est Nova. Pour T CrB, la période nécessaire est d’environ 80 ans.

Au cours de la dernière décennie, les astronomes ont Notez le système binaire Présenter un comportement similaire à celui que vous aviez avant l’explosion de 1946 ; en particulier, Diminution de la luminosité Ce qui annonce l’éruption prochaine. Leur analyse suggère que cela pourrait arriver très prochainement, dès septembre 2024.

Cela signifie que les astronomes surveillent de près une petite partie du ciel remplie de constellations d’étoiles – Lyra, Hercule et Botes – et un petit arc d’étoiles pris en sandwich entre elles. C’est la Couronne Boréale.

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Où peut-on trouver la Corona Borealis dans le ciel ? Attention à la « nouvelle » star ! (NASA)

Nous espérons entendre parler de la nova dès qu’elle se produira. Il fleurira dans le ciel, devenant visible à l’œil nu, puis disparaîtra progressivement au cours d’une semaine. Vous devriez donc avoir le temps de sortir et de le regarder, s’il attire votre attention.

En fait, si vous le pouviez, ce serait génial. Des scientifiques citoyens sont également appelés à collecter des données. Plus nous avons d’yeux sur T CrB, mieux nous pouvons comprendre ses éclats flashy.

Et bien sûr, il y aura autant de télescopes que possible qui pourront être réglés, depuis les ondes radio les plus longues jusqu’aux rayonnements X et gamma les plus puissants.

« Les novae répétées sont imprévisibles et paradoxales. » dit l’astrophysicien Koji Mukai Goddard de la NASA. « Quand vous pensez qu’il n’y a aucune raison pour qu’ils suivent un certain modèle, ils le font – et dès que vous commencez à compter sur eux pour répéter le même modèle, ils s’en écartent complètement. Nous verrons comment se comporte T CrB. « 

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Moment incroyable : un mystérieux calmar des grands fonds a été aperçu en train de bercer des œufs géants, tandis que les experts découvrent des preuves de l’existence d’une nouvelle espèce.

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Moment incroyable : un mystérieux calmar des grands fonds a été aperçu en train de bercer des œufs géants, tandis que les experts découvrent des preuves de l’existence d’une nouvelle espèce.

C’est le moment incroyable où un calmar des grands fonds inconnu a été repéré portant des œufs translucides, incitant les experts à découvrir des preuves de l’existence d’une nouvelle espèce.

Cet étonnant calmar des grands fonds a d’abord fasciné les chercheurs lorsqu’il a été enregistré en train d’incuber des œufs géants en 2015, quelque chose qu’ils n’avaient jamais vu auparavant.

Un calmar des grands fonds inconnu a été aperçu portant des œufs transparentsCrédit : Mbari
Un étonnant calmar des grands fonds a amené les experts à découvrir des preuves de l’existence d’une nouvelle espèceCrédit : Mbari
Des images étonnantes ont été capturées dans le golfe de Californie d’un calmar non identifié en action.Crédit : Mbari

Ces images époustouflantes ont été capturées dans le golfe de Californie, où l’on pensait initialement que le calmar faisait partie de la famille des Gonatidae.

Près d’une décennie plus tard, les chercheurs pensent qu’il s’agit d’une espèce inconnue qui a été découverte grâce à une combinaison d’indices contenus dans les images.

Les calmars des grands fonds sont essentiels aux réseaux trophiques océaniques. Ce sont de grands prédateurs qui dévorent les poissons et les invertébrés, comme les vers, dans les eaux intermédiaires.

À leur tour, ils sont mangés par ceux qui sont beaucoup plus gros qu’eux, comme les gros poissons, les requins, les baleines, les dauphins, les phoques et les oiseaux marins.

Malgré leur importance écologique et économique incroyablement importante, ces créatures à dix membres restent un mystère pour les chercheurs, en particulier les espèces peu connues capturées dans les images.

Des indices fascinants

Les experts pensaient initialement que ces œufs de 1,5 pouce de large n’étaient pas des calmars des grands fonds typiques.

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Les soupçons ont été confirmés car d’anciennes observations du calmar Gonatus faisaient état d’œufs deux fois plus petits que ceux des images, mesurant seulement 0,25 pouce de large.

Le manque d’œufs – estimé à moins de 40 œufs – a également dérouté les chercheurs.

En comparaison, le calmar gonatus commun en contient beaucoup plus, certains incubant dans le passé jusqu’à 3 000 œufs à la fois.

Les seiches sont rarement vues vivantes dans un environnement aussi froid et sombre.

La simple profondeur à laquelle le calmar a été capturé donne de fortes indications sur le fait qu’il ne s’agissait pas d’une espèce connue.

Voir des calmars des grands fonds protéger leurs œufs après la ponte est un spectacle extrêmement rare, disent les experts, car le processus peut entraîner la mort maternelle des œufs à couver.

« Notre rencontre inattendue avec le calmar géant en train d’incuber ses œufs a attiré l’attention de tout le monde dans la salle de contrôle du navire », a déclaré Stephen Haddock, scientifique principal et chef d’expédition au Monterey Bay Aquarium Research Institute.

« Cette découverte remarquable souligne la diversité des façons dont les animaux s’adaptent aux défis uniques de la vie en profondeur. »

Le mystère des profondeurs marines : comment seule une petite partie des créatures des profondeurs marines aurait été découverte

Les océans et l’eau représentent environ 71 pour cent de la surface de la Terre et sont pratiquement épargnés par l’activité humaine.

Cela a laissé des millions de vie marine inexplorées.

Les scientifiques s’attendent à ce que jusqu’à deux millions d’espèces différentes nagent dans l’océan, et seulement 250 000 ont été découvertes jusqu’à présent, selon le Registre mondial des espèces marines.

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Certaines des créatures les plus étranges jamais découvertes comprennent des « écureuils gommeux » de concombre de mer gélatineux, des vers polychètes colorés, des fantaisies roses translucides, des vers d’arbre de Noël et même une multitude de dragons de mer en papier.

Une partie de l’énorme problème vient de la capacité limitée de l’équipe de recherche à explorer les fonds marins en raison de leur profondeur dans certaines parties du monde.

Le manque de visibilité à distance et les températures glaciales signifiaient que la technologie devait rattraper son retard avant de pouvoir explorer pleinement l’océan.

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