激光网3月7日消息，韩国标准科学研究院开发了一种能够同时测量各种纳米材料特性的混合纳米显微镜。该纳米显微镜对于研究纳米复合材料的性能至关重要，也适用于商业化。有望促进相关材料和设备产业的发展。
新开发的显微镜是结合了原子力显微镜、光致力显微镜和静电力显微镜功能的混合纳米显微镜。它没有使用透镜，而是使用精细的功能探头来敲击样品，从而可以通过一次扫描同时测量纳米材料的光学和电学特性以及形状。
双层石墨烯是受益于使用混合纳米显微镜的典型纳米材料之一。与单层石墨烯相比，它具有优越的机械强度、柔韧性和高导热性，因此具有巨大的应用潜力。双层石墨烯表现出各种特性，包括超导性，具体取决于施加到每层的电压或两层之间的扭曲角度。
KRISS材料特性计量小组阐明了使用混合纳米显微镜在双层石墨烯中观察到的独特红外吸收响应的原理。KRISS的研究人员证实，这种现象是由两层石墨烯之间的电荷不平衡引起的。他们还通过实验证明了通过有意诱导和调整电荷不平衡来控制红外吸收的能力。
传统的纳米显微镜一次只能测量材料的单一特性，这使得测量和分析复合材料特性具有挑战性。尽管在某些情况下可以同时测量两种特性，但其商业化仍然受到限制，因为它对制造设备的要求很高。
KRISS开发的新型纳米显微镜可以很容易地应用于工业环境，因为它可以在不对现有原子力显微镜的结构进行重大改变的情况下制造。因此，KRISS研究团队是第一个开发出可以商业化的混合纳米显微镜的人。
通过将其测量特性扩展到除光学和电学特性之外的磁性特性，就可以在纳米尺度上同时观察所有三种特性。这有望加速对包括量子材料在内的各种纳米复合材料特性的研究，为纳米材料、零件和设备的发展做出贡献。
该技术的另一个优势是能够诱导属性的局部变化。通过使用显微探针划伤样品表面并调整施加的电子量，可以像开关一样同时控制组件的光学和电学特性。这对于应用复合特性的电路和复杂设备的设计非常有用。
KRISS材料特性计量组首席研究员Eun Seong Lee博士说：“这一成就是我们自2015年以来在纳米测量方面的研究经验的结晶。我们希望通过开发复合材料性能的纳米测量技术，确保在新材料研究中的领先地位。
该研究发表在《光：科学与应用》杂志上。
