Đất nền Bắc giang

Nghiên cứu hiệu ứng quang phân ly của các hạt oxit kim loại kích thước siêu nhỏ

Nhóm nghiên cứu của Viện Khoa học vật liệu đã hợp tác với nhóm nghiên cứu của Đại học KU Leuven (Vương quốc Bỉ) đã khám phá quá trình bắn phá các hạt chứa vài đến vài chục nguyên tử bằng ánh sáng laser

Các hệ hạt nhân tạo siêu nhỏ gồm vài tới vài chục nguyên tử được các nhà khoa học quan tâm nghiên cứu không chỉ vì những hiểu biết cơ bản về tính chất lượng tử thú vị của chúng, mà còn vì mong muốn sử dụng những cấu trúc ngày càng nhỏ cho các vật liệu nano thông minh trong tương lai. Thiết kế và điều khiển những hạt này trở này các “siêu nguyên tử” để tạo ra những tính chất mong muốn là bước đầu tiên nhưng cũng nhiều thách thức nhất trước khi tổng hợp thành công những vật liệu nano tiên tiến. Kể từ năm 2014, hướng nghiên cứu về hệ hạt siêu nhỏ này đã được phát triển từ hợp tác khoa học giữa nhóm nghiên cứu của TS. Nguyễn Thanh Tùng tại Viện Khoa học Vật liệu, Viện hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam và GS. Ewald Janssens tại Phòng thí nghiệm lượng tử, Đại học KU Leuven, vương quốc Bỉ.

Quá trình quang phân ly của hạt Co8O6+ dưới kích thích của ánh sáng laser 355 nm. Nguồn: ACS

Trong nghiên cứu này, những hệ nguyên tử oxit kim loại siêu nhỏ gồm vài tới vài chục nguyên tử được tạo ra trong pha khí và quá trình quang phân ly (photofragmentation) của chúng được quan sát dưới tác động của laser và khối phổ kế pha khí (time-of-flight mass spectrometer). Độ bền nhiệt động học và entropy của những hệ hạt siêu nhỏ này được tính toán bằng phương pháp tính toán phiếm hàm mật độ để kiểm chứng với thực nghiệm.

Kết quả của nghiên cứu được lựa chọn công bố trên trang bìa của tạp chí Journal of Physical Chemistry A của Hội hóa học Mỹ tập 124, số 37 năm 2020.

Nguồn: Photofragmentation patterns of cobalt oxide cations ConOm+ (n=5-9, m=4-13): from oxygen-deficient to oxygen-rich species, N. T. Mai, S. T. Ngo, P. Lievens, and E. Janssens, and N. T. Tung, Journal of Physical Chemistry A 124, 7333 (2020)

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.jpca.0c01545