一项可能的世界纪录：用反射计研究极端温度下的薄膜

ANSTO和悉尼科技大学的一组研究人员使用配备真空炉的Spatz反射计，在1100摄氏度下进行薄膜实验，创造了一项记录

中子反射计与高温仪器的独特组合使人们能够在原子尺度上深入了解薄膜生长和扩散过程。这与广泛的薄膜技术和器件相关，这些技术和器件经过一系列处理和热处理条件以优化性能

由Francesca Iacopi和Aiswarya Pradeepkumar领导的UTS小组一直在研究在高温下在SiC/Si衬底上生长薄碳片（石墨烯）。这一屡获殊荣的工艺允许高导电电子器件与标准硅制造工艺集成

为了更好地了解碳生长机制和起始温度，UTS团队广泛使用了澳大利亚中子散射中心的Spatz中子反射仪。

中子反射仪可以研究厚度为1–100 nm的薄膜。由于中子的独特特性，研究可以在先进的样品环境中原位进行，在这种情况下，可以在复杂的真空炉中观察从几分钟到几小时的薄膜变化

转换元光学系统ARC中心研究员、澳大利亚核科学与工程研究所（AINSE）早期职业补助金获得者Aiswarya Pradeepkumar博士领导了ANSTO-UTS的合作，这是澳大利亚首个此类实验

这项研究发表在《RSC进展》杂志上，随后在《中子新闻》的一篇文章中进行了重点介绍

Pradeepkumar博士说：“独特的高温中子反射仪使我们能够深入了解合金介导的3C SiC/Si衬底上的外延石墨烯合成，揭示了纳米电子和纳米光子应用的2D材料优化的新途径。”

ANSTO的两位科学家，David Cortie博士和Anton Le Brun博士，通过将熔炉与Spatz集成，实现了ANSTO的研究

中子散射样品环境和科学操作团队通过将熔炉集成到Spatz上并制造特殊样品支架来支持这一过程。两者都是实验成功的关键

Le Brun博士说：“据我们所知，这是有记录以来温度最高的中子反射计研究，在国际上是一项相对独特的能力。”

“这源于Holt及其同事在20世纪90年代末在英国ISIS脉冲中子源所做的一些开创性工作。”

Spatz仪器于2020年从柏林HZB转移到该中心进行配置。仪器的大型开放式性质使其能够适应一系列较大的样本环境

Cortie博士说：“我对高温反射计工作的新机会感到非常兴奋。”

“这一能力将使一系列重要的薄膜过程首次能够用中子反射仪进行研究，以揭示许多其他探测器所无法看到的纳米级见解。澳大利亚中子散射中心已经在进行一些相关的薄膜研究。”