| |
Abstract |
Nanomaterialen kunnen uiterst interessante eigenschappen vertonen voor een verscheidenheid aan veelbelovende toepassingen, gaande van zonnecrème tot batterijen voor elektrische auto’s. Een nanometer is een miljard keer kleiner dan een meter. Op deze schaal kunnen de materiaaleigenschappen volledig verschillen van bulkmaterialen op grotere schaal. Bovendien hangen de eigenschappen van nanomaterialen sterk af van hun exacte grootte en vorm. Kleine verschillen in de posities van de atomen, in de grootte-orde van een picometer (nog eens duizend maal kleiner dan een nanometer), kunnen de fysische eigenschappen al drastisch beïnvloeden. Daarom is een betrouwbare kwantificering van de atomaire structuur van kritisch belang om de evolutie naar materiaalontwerp mogelijk te maken en inzicht te verwerven in de relatie tussen de fysische eigenschappen en de structuur van nanomaterialen. Daarnaast kan de atomaire structuur van nanomaterialen ook veranderen in de loop van de tijd ten gevolge van verschillende fysische processen. Het onderzoek dat in deze thesis gepresenteerd wordt, maakt het mogelijk om de dynamische structuurveranderingen van nanomaterialen betrouwbaar te kwantificeren op atomaire schaal door gebruik te maken van raster transmissie elektronenmicroscopie (STEM). Ik heb dit gerealiseerd door methodes te ontwikkelen waarmee ik het aantal atomen “achter elkaar” kan tellen in elke atoomkolom van een nanomateriaal, en dit op basis van beelden opgenomen met een elektronenmicroscoop. Een belangrijk verschil met telmethodes voor de analyse van een enkel beeld is het schatten van de kans dat een atoomkolom atomen zal verliezen of bijkrijgen van het ene naar het andere beeld in de tijdreeks. Deze kwantitatieve methode kan het ontrafelen van de tijdsafhankelijke structuur-eigenschappen relatie van een nanomateriaal mogelijk maken, wat uiteindelijk kan leiden tot efficiënter design en productie van nanomaterialen voor innovatieve toepassingen. |
|
