以色列和德國(guó)的科學(xué)家日前宣布，首次在納米量級(jí)觀察到了液態(tài)鋁和固體藍(lán)寶石界面的結(jié)構(gòu)特征。他們認(rèn)為，這一發(fā)現(xiàn)標(biāo)志著從現(xiàn)在起，固體與液體的界面特征應(yīng)該用一種完全不同的方式去理解。這一成果發(fā)表在最近一期的美國(guó)《科學(xué)》雜志網(wǎng)絡(luò)版上。 　　 重新認(rèn)識(shí)和研究固體和液體之間分界線的特點(diǎn)具有十分重要的意義，因?yàn)樵S多加工處理工藝都是基于對(duì)這一現(xiàn)象的認(rèn)識(shí)為基礎(chǔ)的。比如半導(dǎo)體芯片和其他微電子設(shè)備的制造、焊接材料和通過(guò)小空間的機(jī)動(dòng)液體等，都需要掌握這一知識(shí)。 　　 以色列理工學(xué)院卡帕蘭教授等利用德國(guó)馬克?普朗克研究所的特殊高倍電子顯微鏡來(lái)觀察和研究液體與固體界面的動(dòng)力學(xué)現(xiàn)象。具體做法是，使用顯微鏡上的一個(gè)設(shè)備，把一個(gè)單一的晶體藍(lán)寶石薄片加熱到鋁的熔點(diǎn)之上，同時(shí)，用高伏電子束對(duì)這個(gè)細(xì)細(xì)的晶體薄片進(jìn)行穿透。在加熱和電子束不斷擊打晶體表面氧原子的情況下，晶體中的鋁原子漂流到晶體表面，形成了液態(tài)鋁滴?！　? 研究人員利用成像儀和實(shí)時(shí)電影來(lái)捕捉介于藍(lán)寶石和鋁滴之間界面的動(dòng)力學(xué)變化情況。他們發(fā)現(xiàn)，由于與晶體相連，因此，在晶體表面液體中的鋁原子呈現(xiàn)出一個(gè)整齊的結(jié)構(gòu)，而不是一個(gè)普通的液體結(jié)構(gòu)特征，即液體中鄰近晶體表面的原子所呈現(xiàn)出的特征，既不同于液體中的原子，也不同于固體中的原子。另外，由于在顯微鏡中存在少量氧原子，所以這些氧原子與排列整齊的鋁原子能夠在瞬間結(jié)合，導(dǎo)致晶體一層一層地生長(zhǎng)，形成晶體生長(zhǎng)為藍(lán)寶石的機(jī)制。 　　 卡帕蘭認(rèn)為，過(guò)去的數(shù)據(jù)分析方法已不能應(yīng)用于對(duì)固體和液體界面的觀察數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。如果沒(méi)有更好的方法，這些數(shù)據(jù)只能是一些漂亮的圖片和視頻，而不能得到科學(xué)界的承認(rèn)。因此，他們還將在明年1月進(jìn)一步改進(jìn)電子顯微鏡的功能，以期取得更多發(fā)現(xiàn)。