镁相关:200年地质之谜终获解,白云石首次在实验室种植成功 ...

来自: 镁言 收藏 邀请

200年来,科学家一直未能在实验室种植出一种自然形成的常见矿物“白云石”,但现在,来自美国和日本的科学家终于取得了成功。发表于最新一期《科学》杂志的研究成果,有望为半导体、太阳能电池板等领域带来性能更优异的材料。

白云石广泛存在于意大利白云石山脉、加拿大尼亚加拉瀑布、英国多佛白崖和美国犹他州胡杜斯,在有1亿年历史的岩石中非常丰富,但在较年轻的地层中几乎难觅芳踪。了解白云石在自然界中如何生长,有助于促进现代技术所需要材料的晶体生长。

密歇根大学研究人员最终在实验室中种植出白云石的秘诀是:在其生长过程中去除矿物质结构内的缺陷。白云石在生长过程中形成的缺陷使一层有序的白云石需要1000万年才能形成,但幸运的是,这些缺陷并没有“被锁死”。因为无序的原子比有序的原子更不稳定,用水冲洗矿物时,它们最先溶解。因此,如果被雨水或潮汐反复冲洗掉这些缺陷,只需几年时间就能形成一层白云石。

准确模拟白云石的生长过程需要大量算力,为此研究团队开发出一款新软件,使原本需要5000个CPU工作1小时的工作在2毫秒内完成,让他们得以在地质时间尺度上模拟白云石的生长。

北海道大学研究人员则借助透射电子显微镜测试了上述理论。他们将一小块白云石晶体放入钙和镁的溶液中,随后在2小时内朝其发射4000次电子束,消除了缺陷,而接受了“脉冲”洗礼的白云石生长了约100纳米。

研究人员表示,过去科学家想要制造没有缺陷的晶体材料只能慢慢生长,但最新研究表明,如果在晶体生长过程中周期性地溶解缺陷,可以快速生长出无缺陷的材料。这项研究有助于为半导体、太阳能电池板等制造出更高质量的材料。

声明:以上所有内容源自各大平台,版权归原作者所有,我们对原创作者表示感谢,文章内容仅用来交流信息所用,仅供读者作为参考,一切解释权归镁途公司所有,如有侵犯您的原创版权请告知,经核实我们会尽快删除相关内容。鸣谢:镁途公司及所有员工诚挚感谢各位朋友对镁途网站的关注和关心,同时,也诚挚欢迎广大同仁到网站发帖


路过

雷人

握手

鲜花

鸡蛋
分享到 :  
该文章已有0人参与评论

请发表评论

全部评论

本文作者2023-12-1 13:46
镁途
粉丝0 阅读189 回复0
上一篇:
镁资讯:2023DMP完美收官|持续创新,驱动行业发展发布时间:2023-12-01
下一篇:
镁市场:新一周,镁市弱稳开市发布时间:2023-12-04

精彩阅读

镁途微信公众号码

扫码微信公众号
给你想要与成长

用心服务镁途
0392-2167977
周一至周五 9:00-18:00
意见反馈:961185715@qq.com

扫一扫关注我们

Powered by Ryi  © 2019  鹤壁镁途科技有限公司  豫ICP备18030072号-1