Milli Tayvan Universitetinin tədqiqat qrupu nümunələrin həssas atom nömrəsini (Z) ölçməyə imkan verən yeni elektron mikroskopiya texnikası hazırlayıb. Atom nömrəli elektron mikroskopiya (ZEM) adlanan texnika indi hidrogen saxlama davranışını və palladiumun nanoölçülü ilə əlaqədar qüsur əmələ gəlməsini və sağalma proseslərini müşahidə etmək üçün istifadə olunur.

Bu yenilik, xüsusilə də yüngül elementlərin və ya birləşmələrin kəmiyyətcə təhlili üçün cari materialın səciyyələndirilməsi alətləri üçün əhəmiyyətli təkmilləşdirmələr təklif edə bilər .

ACS Nano -da nəşr olunan ZEM, hidrogen (Z = 1) və boşluq qüsurları (Z = 0) kimi aşağı Z materiallarına qarşı həssas reaksiyalarından istifadə edir. Ənənəvi elektron mikroskoplar altında demək olar ki, görünməyən bu xüsusiyyətlər indi ZEM-dən istifadə etməklə diqqətəlayiq aydınlıqla görüntülənə bilər.

“Yüngül elementlər elektronlar və fotonlarla zəif qarşılıqlı əlaqədə olur, bu da onları aşkar etməyi çox çətinləşdirir”, – məqalənin əsas tədqiqatçısı Dr. Chih-Wei Chang izah edir. “Ancaq ZEM platformamızla nəhayət metalların içərisində hidrogen davranışını birbaşa müşahidə edə və hətta onun materialın özünü necə dəyişdirdiyini görə bilərik.”

Komanda eksperimental mövzu kimi hidrogenin saxlanması üçün geniş istifadə olunan palladiumdan (Pd) istifadə edib. Onlar tapdılar ki, hidrogenin udulması vahid deyil, taxıl sərhədləri və daxili qüsurlar boyunca cəmləşməyə meyllidir.

Daha da təəccüblüdür ki, hidrogenin doldurulması və boşaldılmasının bir neçə dövründən sonra, qüsurların sayı faktiki olaraq azaldı və bu, hidrogenin material daxilində özünü sağaltmaqda rol oynaya biləcəyini göstərir.

ZEM hidrogen tərkibinin və qüsur sıxlığının qeyri-dağıdıcı, kəmiyyət təhlilinə imkan verir ki, bu da onu analiz zamanı nümunəni məhv edən ənənəvi üsullardan fərqləndirir.

“Digər texnikalar həssas ola bilər, lakin onlar nümunənin eyni bölgəsinə yenidən baxa bilməzlər” deyir Dr Chang. “ZEM bizə hidrogenin dövriyyəsi prosesi boyunca dinamik dəyişiklikləri izləməyə imkan verir ki, bu da hidrogen materialı tədqiqatlarında çox vacibdir.”

Tədqiqat göstərdi ki, erkən dövrlərdə hidrogen üstünlüklə mövcud boşluqları və boşluqları doldurur. Dövrlər irəlilədikcə hidrogen sabit metal hidridlərin əmələ gəlməsinə keçir.

Müəlliflər qeyd edirlər: “Biz iki fərqli hidrogen alım davranışını müşahidə etdik, əvvəllər bunu ayırd etmək çox çətin idi”.

Bu araşdırma təkcə hidrogenin necə saxlandığına işıq salmır, həm də hidrogenin qəbulu ilə qüsurun əmələ gəlməsi arasındakı səbəb əlaqəsini ortaya qoyur. Tədqiqat qrupu ZEM-in həssaslığını və məkan həllini yaxşılaşdırmaq üçün davamlı olaraq çalışır.

“Ümid edirik ki, ZEM gələcəkdə bir çox işıq elementi materiallarının mikroskopik sirlərini açmaqda vacib vasitə ola bilər” dedi doktor Çih-Vey Çanq.

Daha çox məlumat: Yu-Cheng Chiu et al, Nanoölçədə Palladiumda Hidrogen Saxlamasının Təkamülünün və Qüsurların Müalicəsi Proseslərinin Kəmiyyətcə Profili, ACS Nano (2025). DOI: 10.1021/acsnano.4c16841

Jurnal məlumatı: ACS Nano 

Milli Tayvan Universiteti tərəfindən təmin edilmişdir