由倫斯勒理工學院材料科學與工程副教授 Edwin Fohtung 領導的研究人員開發(fā)了一種揭示納米結構氧化釩缺陷的新技術，氧化釩是一種廣泛使用的過渡金屬，具有許多潛在應用，包括電化學陽極、光學應用和超級電容器. 在這項研究發(fā)表在皇家化學學會期刊CrystEngComm的一篇文章中，該研究小組還詳細介紹了一種無透鏡顯微鏡技術，用于捕獲嵌入在氧化釩納米薄片中的單個缺陷。

“這些觀察結果有助于解釋在其他薄膜或薄片技術中在晶界附近觀察到的結構、結晶度或成分梯度缺陷的起源，”新型同步加速器散射和成像技術專家 Fohtung 說。“我們相信我們的工作有可能改變我們對納米材料的生長和非破壞性三維成像的看法。”

氧化釩目前用于儲能等許多技術領域，由于金屬絕緣過渡行為可以通過電場進行調節(jié)，因此也可用于構建場效應晶體管。然而，材料中的應變和缺陷會改變其功能，因此需要采用非破壞性技術來檢測這些潛在缺陷。

該團隊開發(fā)了一種基于相干 X 射線衍射成像的技術。這種技術依賴于一種稱為同步加速器的圓形粒子加速器。同步加速器的工作原理是通過磁體序列加速電子，直到它們幾乎達到光速。這些快速移動的電子產生非常明亮的強光，主要是在 X 射線區(qū)域。顧名思義，這種同步加速器光比傳統光源產生的光亮數百萬倍，比太陽光亮 100 億倍。Fohtung 和他的學生們已經成功地使用這種光來開發(fā)技術并捕獲原子和分子等微小物質以及現在的缺陷。當用于探測晶體材料時，這種技術被稱為布拉格相干衍射成像 (BCDI)。在他們的研究中，

Fohtung與Rensselaer材料科學與工程副教授Jian Shi密切合作。他們加入了倫斯勒的 Zachary Barringer、Jie Jiang、Jie Jiang、Xiaowen Shi 和 Elijah Schold 以及卡內基梅隆大學的研究人員“使用布拉格相干衍射成像對氧化釩 (III) 氧化物納米晶體中的缺陷進行成像”的研究。

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