LU CFI un Tartu universitātes Fizikas institūta zinātnieku raksts “Reshaping Covalent Nanowires by Exploiting an Unexpected Plasticity Mediated by Deformation Twinning “ publicēts žurnālā “Small”, kura ietekmes faktors ir 13,3. Tiešsaistē publikācija pieejama kopš 5. septembra. Raksta tapšanā piedalījušies LU CFI pētnieki Mg. Annamarija Trausa (Mikroskopijas laboratorija), Ph.D. Edgars Butanovs un Dr.phys. Boriss Poļakovs (Plāno kārtiņu laboratorija), kā arī Tartu universitātes Fizikas institūta zinātnieki Sergei Vlassov, Sven Oras, Tauno Tiirats, Veronika Zadin un Andreas Kyritsakis.
Kovalenti nanovadi ir nanomateriālu klase ar plašu pielietojumu klāstu to unikālo elektrisko, mehānisko un termisko īpašību dēļ, piemēram, nanoelektronikā un sensoros. Kovalenti nanovadi tradicionāli tiek uzskatīti par stingrām struktūrām, kurām raksturīga tikai elastīga deformācija, pēc kuras notiek materiāla sabrukšana. Tomēr šis pētījums izaicina iepriekš zināmās nanovadu īpašības, parādot, ka kovalentajiem nanovadiem var piemist negaidīts plastiskums, kas veidojas deformācijas dubultošanās (twinning) dēļ.
Darba autori konstatēja, ka monokristāliskie vara oksīda (CuO) nanovadi ārējas mehāniskas slodzes ietekmē var plastiski mainīt savu formu. Gan struktūras pētījumi ar elektronu mikroskopiju, kas veikta galvenokārt LU CFI, gan teorētiskā modelēšana, ar ko nodarbojās Tartu universitātes pētnieki, liecina, ka šī efekta pamatā ir deformācijas izraisīta dubultošanās. Tā ir mehāniska parādība, kurā kristāli maina savu formu, izveidojot dubultnieku robežas kristāliskajā režģī. Šis process ļauj veikt ievērojamu deformāciju, nesagraujot materiālu. Lai gan šis process ir labi zināms metālos, atklājums, ka šāds process var notikt arī kovalentos nanomateriālos, ir negaidīts. LU CFI veiktie in-situ nanomanipulāciju eksperimenti elektronu mikroskopā ļāva nanovadus deformēt un tad atgriezt atpakaļ sākotnējā formā, norādot uz iespējamu atgriezenisku CuO nanovadu plastiskumu, ko apstiprināja arī molekulārās dinamikas aprēķini.
Zinātnieku aprakstītā parādība sniedz jaunu ieskatu kovalento nanovadu plastiskās deformācijas mehānismos un piedāvā potenciālas iespējas izstrādāt metodes, lai pielāgotu nanovadu formu pēc sintēzes un ieviestu jaunas funkcionālas īpašības.
Zinātniskās literatūras izdevniecības “Wiley” izdotais recenzētais žurnāls “Small” veltīts mikro un nanomēroga pētījumiem. Žurnālā tiek publicēti raksti par eksperimentālo, teorētisko, fundamentālo, lietišķo un starpdisciplināro pētījumu rezultātiem. “Small” ir viens no vadošajiem daudznozaru žurnāliem, kurā publicētie raksti aptver plašu nano un mikro mēroga materiālzinātņu, ķīmijas, fizikas, inženierzinātņu, medicīnas un bioloģijas tēmu spektru.
