اندازه‌گيري دما در مقياس نانو با استفاده از ذرات فلورسنت
اندازه‌گيري دما در مقياس نانو با استفاده از ذرات فلورسنت دانشمندان فرانسوي با چسباندن ذرات فلورسنت به انتهاي سوزن ميکروسکوپ نيروي اتمي، در حال توسعه‌ي حسگرهاي حرارتي روبشي نانومقياس هستند. اين دماسنج‌هاي نانويي از قدرت تفکيک بالا و حساسيت دمايي مناسبي برخوردارند و مي‌توان از آنها در کنترل گرم شدن ميکروابزارها و نانوابزارهايي استفاده نمود که با جريان الکتريسيته تغذيه مي‌شوند.
[ برای مشاهده لینک ، با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ]
پروفايل حرارتي يک نوار نيکلي که با جريان الکتريسيته گرم شده‌‌است. پس از گرم شدن مواد فلورسنت به‌وسيله‌ي عوامل خارجي، عموماً شدت نور منعکس‌‌شده از آنها کاهش مي‌يابد و حتي ممكن است اين اثر فلورسنت در دماهاي بالا کاملاً از بين برود. با استفاده از اين پديده مي‌توان انواع جديدي از حسگرهاي حرارتي را براي اندازه‌گيري دماي موضعي محيط توليد نمود.
اين گروه تحقيقاتي براي ساخت يک حسگر حرارتي قابل حمل، نوعي از ذرات کوچک فلورسنت را به انتهاي سوزن يک ميکروسکوپ نيروي اتمي مي‌چسبانند. اين ذرات فلورسنت شامل شيشه‌ي فلوريدي آغشته به يون‌هاي اربيم و ايتربيم است. اين دماسنج براي تعيين دماي موضعي، شدت دو خط انتشار قابل مشاهده را (که از ترازهاي انرژي در حالت تعادل حرارتي ناشي مي‌شوند) مقايسه مي‌كنند.
تصاوير بالا نشان‌دهنده‌ي توپوگرافي و پروفايل دمايي يک نوار نيکلي گرم‌‌شده با يک جريان 6 ميلي‌آمپري است. پهناي نوار 1 ميکرومتر و طول آن 40 ميکرومتر است. با استفاده از تصاوير فلورسنت ذرات مورد استفاده در روبش ابزار، مي‌توان پروفايل حرارتي را بازسازي نمود. مقدار دماي اندازه‌گيري‌‌شده با مقادير پيش‌بيني‌‌شده با روش شبيه‌سازي المان محدود مطابقت دارد.
اين روش نويدبخش توصيف حرارتي ميکروابزارها و نانوابزارهاي الکترونيکي، همچنين مطالعه‌ي انتقال حرارت بين نانوساختارهاست و مي‌توان از آن تحت جريان‌هاي متناوب در يک محيط مايع استفاده نمود.
اين محققان نتايج کار خود را در مجله‌ي Nanotechnology ارائه کرده‌اند.
منبع:
shahrshimi.blogfa.com
