Name: La quantificazione delle concentrazioni di idrogeno in superficie e di interfaccia Livelli e materiale sfuso attraverso profili di profondità con lanalisi reazione nucleare (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2016-03-29T13:00:00.000+00:00
Duration: 14 min 11 s
Description: Scopri l'analisi per reazione nucleare risonante per quantificare la densità di idrogeno in materiali solidi come Pd(110) e SiO2/Si(100). Questo metodo offre profili di profondità con risoluzione nanometrica.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

playerTrialDesktop

Noi apprezziamo molto M. Matsumoto per la realizzazione del software che consente la misurazione automatizzata dei profili di profondità NRA H controllando a distanza i parametri MALT acceleratore dal PC di acquisizione dati. Ringraziamo K. Namba per abilmente spettacolo Pd (110) preparati campione e NRA e misure TDS al sistema UHV BL-1E, e C. Nakano per l&#39;assistenza tecnica nel funzionamento dell&#39;acceleratore. Il SiO 2 / Si (100) del campione è ben accetto a titolo di cortesia di Z. Liu di NEC Corporation, Giappone. Questo lavoro è in parte sostenuto da sovvenzioni-in-Aid per la ricerca scientifica (numeri di sovvenzione 24246013 e 26108705) della Società Giapponese per la Promozione della Scienza (JSP), così come attraverso un Grant-in-Aid per la ricerca scientifica in settori innovativi &#39;design Materiale attraverso Computics: Correlazione Complex e non equilibrio Dinamica&#39; dal Ministero della Pubblica Istruzione, Cultura, Sport, Scienza, Tecnologia e del Giappone.

<ol><li>Lanford, W. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Analysis+for+hydrogen+by+nuclear-reaction+and+energy+recoil+detection%5BTitle%5D)+AND+%22Nucl.+Instrum.+Methods+Phys.+Res.+B%22%5BJournal%5D)">Analysis for hydrogen by nuclear-reaction and energy recoil detection.</a> Nucl. Instrum. Methods Phys. Res. B. 66 ((1-2)), 65-82 (1992).</li>
<li>Lanford, W. A. Nuclear Reactions for Hydrogen Analysis, Chapter 8. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aLanford%2C+WA+%22Handbook+of+Modern+Ion+Beam+Materials+Analysis%22">Handbook of Modern Ion Beam Materials Analysis</a>. JR, T. esmer, M, N. astasi , Materials Research Society. Pittsburgh, PA. 193-204 (1995).</li>
<li>Wilde, M., Fukutani, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Hydrogen+detection+near+surfaces+and+shallow+interfaces+with+resonant+nuclear+reaction+analysis%5BTitle%5D)+AND+%22Surf.+Sci.+Rep%22%5BJournal%5D)">Hydrogen detection near surfaces and shallow interfaces with resonant nuclear reaction analysis.</a> Surf. Sci. Rep. 69 (4), 196-295 (2014).</li>
<li>Lanford, W. A., Trautvetter, H. P., Ziegler, J. F., Keller, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((New+precision+technique+for+measuring+concentration+versus+depth+of+hydrogen+in+solids%5BTitle%5D)+AND+%22Appl.+Phys.+Lett%22%5BJournal%5D)">New precision technique for measuring concentration versus depth of hydrogen in solids.</a> Appl. Phys. Lett. 28 (9), 566-568 (1976).</li>
<li>Ross, R. C., Tsong, I. S. T., Messier, R., Lanford, W. A., Burman, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Quantification+of+hydrogen+in+a-Si-H+films+by+IR+spectrometry%2C+N-15+nuclear-reaction%2C+and+SIMS%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Vac.++Sci.+Technol%22%5BJournal%5D)">Quantification of hydrogen in a-Si-H films by IR spectrometry, N-15 nuclear-reaction, and SIMS.</a> J. Vac. Sci. Technol. 20 (3), 406-409 (1982).</li>
<li>Suzuki, T., Konishi, J., Yamamoto, K., Ogura, S., Fukutani, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Practical+IR+extinction+coefficients+of+water+in+soda+lime+aluminosilicate+glasses+determined+by+nuclear+reaction+analysis%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Non-Cryst.+Solids%22%5BJournal%5D)">Practical IR extinction coefficients of water in soda lime aluminosilicate glasses determined by nuclear reaction analysis.</a> J. Non-Cryst. Solids. 382, 66-69 (2013).</li>
<li>Wagner, W., Rauch, F., Bange, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Concentration+profiles+of+hydrogen+in+technical+oxidic+thin-films+and+multilayer+systems%5BTitle%5D)+AND+%22Fresenius+Z.+Analyt.+Chem%22%5BJournal%5D)">Concentration profiles of hydrogen in technical oxidic thin-films and multilayer systems.</a> Fresenius Z. Analyt. Chem. 333 (4-5), 478-480 (1989).</li>
<li>Wagner, W., Rauch, F., Ottermann, C., Bange, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((In-depth+profiling+of+hydrogen+in+oxidic+multilayer+systems%5BTitle%5D)+AND+%22Surf.+Interf.+Anal%22%5BJournal%5D)">In-depth profiling of hydrogen in oxidic multilayer systems.</a> Surf. Interf. Anal. 16 (1-12), 331-334 (1990).</li>
<li>Wagner, W., Rauch, F., Ottermann, C., Bange, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Hydrogen+dynamics+in+electrochromic+multilayer+systems+investigated+by+the+N-15+technique%5BTitle%5D)+AND+%22Nucl.+Instrum.+Methods+Phys.+Res.+B%22%5BJournal%5D)">Hydrogen dynamics in electrochromic multilayer systems investigated by the N-15 technique.</a> Nucl. Instrum. Methods Phys. Res. B. 50 (1-4), 331-334 (1990).</li>
<li>Hjörvarsson, B., Rydén, J., Karlsson, E., Birch, J., Sundgren, J. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Interface+effects+of+hydrogen+uptake+in+Mo%2FV+single-crystal+superlattices%5BTitle%5D)+AND+%22Phys.+Rev.+B%22%5BJournal%5D)">Interface effects of hydrogen uptake in Mo/V single-crystal superlattices.</a> Phys. Rev. B. 43 (8), 6440-6445 (1991).</li>
<li>Fukutani, K., Itoh, A., Wilde, M., Matsumoto, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Zero-Point+Vibration+of+Hydrogen+Adsorbed+on+Si+and+Pt+Surfaces%5BTitle%5D)+AND+%22Phys.+Rev.+Lett%22%5BJournal%5D)">Zero-Point Vibration of Hydrogen Adsorbed on Si and Pt Surfaces.</a> Phys. Rev. Lett. 88 (11), 116101(2002).</li>
<li>Ericson, J. E., Dersch, O., Rauch, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Quartz+hydration+dating%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Archaeological+Sci%22%5BJournal%5D)">Quartz hydration dating.</a> J. Archaeological Sci. 31 (7), 883-902 (2004).</li>
<li>Wilde, M., Matsumoto, M., Fukutani, K., Aruga, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Depth-resolved+analysis+of+subsurface+hydrogen+absorbed+by+Pd%28100%29%5BTitle%5D)+AND+%22Surf.+Sci%22%5BJournal%5D)">Depth-resolved analysis of subsurface hydrogen absorbed by Pd(100).</a> Surf. Sci. 482-485 (Part 1), 346-352 (2001).</li>
<li>Wilde, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Hydrogen+sorption+by+Ti%280001%29+single+crystal+surfaces%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Vac.+Soc.+Jpn%22%5BJournal%5D)">Hydrogen sorption by Ti(0001) single crystal surfaces.</a> J. Vac. Soc. Jpn. 45 (5), 458-462 (2002).</li>
<li>Ohno, S., Wilde, M., Fukutani, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Novel+insight+into+the+hydrogen+absorption+mechanism+at+the+Pd%28110%29+surface%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Chem.+Phys%22%5BJournal%5D)">Novel insight into the hydrogen absorption mechanism at the Pd(110) surface.</a> J. Chem. Phys. 140 (13), 134705(2014).</li>
<li>Fukutani, K., Wilde, M., Matsumoto, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Nuclear-reaction+analysis+of+H+at+the+Pb%2FSi%28111%29+inter-face%3A+Monolayer+depth+distinction+and+interface+structure%5BTitle%5D)+AND+%22Phys.+Rev.+B%22%5BJournal%5D)">Nuclear-reaction analysis of H at the Pb/Si(111) inter-face: Monolayer depth distinction and interface structure.</a> Phys. Rev. B. 64 (24), 245411(2001).</li>
<li>Wilde, M., Fukutani, K., Naschitzki, M., Freund, H. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Hydrogen+absorption+in+oxide-supported+palladium+nanocrystals%5BTitle%5D)+AND+%22Phys.+Rev.+B%22%5BJournal%5D)">Hydrogen absorption in oxide-supported palladium nanocrystals.</a> Phys. Rev. B. 77 (11), 113412(2008).</li>
<li>Wilde, M., Fukutani, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Penetration+mechanisms+of+surface-adsorbed+hydrogen+atoms+into+bulk+metals%3A+Experiment+and+model%5BTitle%5D)+AND+%22Phys.+Rev.+B%22%5BJournal%5D)">Penetration mechanisms of surface-adsorbed hydrogen atoms into bulk metals: Experiment and model.</a> Phys. Rev. B. 78, 115411(2008).</li>
<li>Okada, M., Nakamura, M., Moritani, K., Kasai, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Dissociative+adsorption+of+hydrogen+on+thin+Au+films+grown+on+Ir%28111%29%5BTitle%5D)+AND+%22Surf.+Sci%22%5BJournal%5D)">Dissociative adsorption of hydrogen on thin Au films grown on Ir(111).</a> Surf. Sci. 523 (3), 218-230 (2003).</li>
<li>Okada, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Reactivity+of+gold+thin+films+grown+on+iridium%3A+Hydrogen+dissociation%5BTitle%5D)+AND+%22Appl.+Catal.+A+General%22%5BJournal%5D)">Reactivity of gold thin films grown on iridium: Hydrogen dissociation.</a> Appl. Catal. A General. 291 (1-2), 55-61 (2005).</li>
<li>Okada, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Reactive+gold+thin+films+grown+on+iridium%5BTitle%5D)+AND+%22Appl.+Surf.+Sci%22%5BJournal%5D)">Reactive gold thin films grown on iridium.</a> Appl. Surf. Sci. 246 (1-3), 68-71 (2005).</li>
<li>Ogura, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Hydrogen+adsorption+on+Ag+and+Au+monolayers+grown+on+Pt%28111%29%5BTitle%5D)+AND+%22Surf.+Sci%22%5BJournal%5D)">Hydrogen adsorption on Ag and Au monolayers grown on Pt(111).</a> Surf. Sci. 566-568 (Part 2), 755-760 (2004).</li>
<li>Fukutani, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Interface+hydrogen+between+a+Pb+overlayer+and+H-saturated+Si%28111%29+studied+by+a+resonant+nuclear+reaction%5BTitle%5D)+AND+%22Surf.+Sci%22%5BJournal%5D)">Interface hydrogen between a Pb overlayer and H-saturated Si(111) studied by a resonant nuclear reaction.</a> Surf. Sci. 377 (1-3), 1010-1014 (1997).</li>
<li>Fukutani, K., Iwai, H., Murata, Y., Yamashita, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Hydrogen+at+the+surface+and+interface+of+metals+on+Si%28111%29%5BTitle%5D)+AND+%22+Phys.+Rev.+B%22%5BJournal%5D)">Hydrogen at the surface and interface of metals on Si(111).</a> Phys. Rev. B. 59 (20), 13020-13025 (1999).</li>
<li>Wilde, M., Fukutani, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Low-temperature+growth+of+Au+on+H-terminated+Si%28111%29%3A+Instability+of+hydrogen+at+the+Au%2FSi+interface+revealed+by+non-destructive+ultra-shallow+H-depth+profiling%5BTitle%5D)+AND+%22Jpn.+J.+Appl.+Phys%22%5BJournal%5D)">Low-temperature growth of Au on H-terminated Si(111): Instability of hydrogen at the Au/Si interface revealed by non-destructive ultra-shallow H-depth profiling.</a> Jpn. J. Appl. Phys. 42 (7B), 4650-4654 (2003).</li>
<li>Liu, Z., Fujieda, S., Ishigaki, H., Wilde, M., Fukutani, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Current+Understanding+of+the+Transport+Behavior+of+Hydrogen+Species+in+MOS+Stacks+and+Their+Relation+to+Reliability+Degradation%5BTitle%5D)+AND+%22ECS+Transactions%22%5BJournal%5D)">Current Understanding of the Transport Behavior of Hydrogen Species in MOS Stacks and Their Relation to Reliability Degradation.</a> ECS Transactions. 35 (4), 55-72 (2011).</li>
<li>Zinke-Allmang, M., Kalbitzer, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+novel+method+to+determine+vibrational+energy+states+of+atomic+systems%5BTitle%5D)+AND+%22Z.+Physik+A%22%5BJournal%5D)">A novel method to determine vibrational energy states of atomic systems.</a> Z. Physik A. 323 (2), 251-252 (1986).</li>
<li>Zinke-Allmang, M., Kalbitzer, S., Weiser, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Nuclear+reaction+spectroscopy+of+vibrational+modes+of+solids%5BTitle%5D)+AND+%22Z.+Physik+A%22%5BJournal%5D)">Nuclear reaction spectroscopy of vibrational modes of solids.</a> Z. Physik A. 325 (2), 183-191 (1986).</li>
<li>N, B. ohr <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aN%2C+Bohr+%22K.+Dan.+Vidensk.+Selsk.+Mat.+-Fys.+Medd%22">K. Dan. Vidensk. Selsk. Mat. -Fys. Medd</a>. 18, (1948).</li>
<li>Rud, N., Bøttiger, J., Jensen, P. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Measurements+of+energy-loss+distributions+for+6.5+MeV+15N+ions+in+solids%5BTitle%5D)+AND+%22Nucl.+Instrum.+Methods%22%5BJournal%5D)">Measurements of energy-loss distributions for 6.5 MeV 15N ions in solids.</a> Nucl. Instrum. Methods. 151 (1-2), 247-252 (1978).</li>
<li>MALT. , Available from: 
 <a target="_blank" href="http://malt.n.t.u-tokyo.ac.jp/index.html ">http://malt.n.t.u-tokyo.ac.jp/index.html </a> (2015).</li>
<li>Briggs, D., Seah, M. P. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aBriggs%2C+D+%22Practical+Surface+Analysis+by+Auger+and+X-ray+Photoelectron+Spectroscopy%22">Practical Surface Analysis by Auger and X-ray Photoelectron Spectroscopy</a>. , John Wiley & Sons. Chichester. (1983).</li>
<li>Rieder, K. H., Baumberger, M., Stocker, W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Selective+Transition+of+Chemisorbed+Hydrogen+to+Subsurface+Sites+on+Pd%28110%29%5BTitle%5D)+AND+%22+Phys.+Rev.+Lett%22%5BJournal%5D)">Selective Transition of Chemisorbed Hydrogen to Subsurface Sites on Pd(110).</a> Phys. Rev. Lett. 51 (19), 1799-1802 (1983).</li>
<li>Dong, W., Ledentu, V., Sautet, P., Kresse, G., Hafner, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+theoretical+study+of+the+H-induced+reconstructions+of+the+Pd%28110%29+surface%5BTitle%5D)+AND+%22+Surf.+Sci%22%5BJournal%5D)">A theoretical study of the H-induced reconstructions of the Pd(110) surface.</a> Surf. Sci. 377-379, 56-61 (1997).</li>
<li>Wilde, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Influence+of+H2-annealing+on+the+hydrogen+distribution+near+SiO2%2FSi%28100%29+interfaces+revealed+by+in+situ+nuclear+reaction+analysis%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Appl.+Phys%22%5BJournal%5D)">Influence of H2-annealing on the hydrogen distribution near SiO2/Si(100) interfaces revealed by in situ nuclear reaction analysis.</a> J. Appl. Phys. 92 (8), 4320-4329 (2002).</li>
<li>Himpsel, F. J., McFeely, F. R., Taleb-Ibrahimi, A., Yarmoff, J. A., Hollinger, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Microscopic+structure+of+the+SiO2%2FSi+interface%5BTitle%5D)+AND+%22Phys.+Rev.+B%22%5BJournal%5D)">Microscopic structure of the SiO2/Si interface.</a> Phys. Rev. B. 38 (9), 6084-6096 (1988).</li>
<li>Helms, C. R., Poindexter, E. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+silicon-silicon+dioxide+system%3A+Its+microstructure+and+imperfections%5BTitle%5D)+AND+%22Rep.+Progr.+Phys%22%5BJournal%5D)">The silicon-silicon dioxide system: Its microstructure and imperfections.</a> Rep. Progr. Phys. 57 (8), 791(1994).</li>
<li>Briere, M. A., Wulf, F., Braunig, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Measurements+of+the+accumulation+of+hydrogen+at+the+silicon-silicon-dioxide+interface+using+nuclear+reaction+analysis%5BTitle%5D)+AND+%22Nucl.+Instrum.+Methods+Phys.+Res.+B%22%5BJournal%5D)">Measurements of the accumulation of hydrogen at the silicon-silicon-dioxide interface using nuclear reaction analysis.</a> Nucl. Instrum. Methods Phys. Res. B. 45 (1-4), 45-48 (1990).</li>
<li>Ecker, K. H., Krauser, J., Weidinger, A., Weise, H. P., Maser, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Nuclear+reaction+analysis+of+hydrogen+migration+in+silicon+dioxide+films+on+silicon+under+N-15+ion+irradiation%5BTitle%5D)+AND+%22Nucl.+Instrum.+Methods+Phys.+Res.+B%22%5BJournal%5D)">Nuclear reaction analysis of hydrogen migration in silicon dioxide films on silicon under N-15 ion irradiation.</a> Nucl. Instrum. Methods Phys. Res. B. 161-163, 682-685 (2000).</li>
<li>Maser, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Hydrogen+migration+in+wet-thermally+grown+silicon+dioxide+layers+due+to+high+dose+15N+ion+beam+irradiation%5BTitle%5D)+AND+%22Microelectron.+Eng%22%5BJournal%5D)">Hydrogen migration in wet-thermally grown silicon dioxide layers due to high dose 15N ion beam irradiation.</a> Microelectron. Eng. 48, 1-4 (1999).</li>
<li>Bugeat, J. P., Ligeon, E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Influence+of+ion+beam+bombardment+in+hydrogen+surface+layer+analysis%5BTitle%5D)+AND+%22Nucl.+Instrum.+Methods%22%5BJournal%5D)">Influence of ion beam bombardment in hydrogen surface layer analysis.</a> Nucl. Instrum. Methods. 159 (1), 117-124 (1979).</li>
<li>Wilde, M., Fukutani, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Evaluation+of+non-resonant+background+in+hydrogen+depth+profiling+via+1H%2815N%2Cag%2912C+nuclear+reaction+analysis+near+13.35+MeV%5BTitle%5D)+AND+%22Nucl.+Instrum.+Methods+Phys.+Res.+B%22%5BJournal%5D)">Evaluation of non-resonant background in hydrogen depth profiling via 1H(15N,ag)12C nuclear reaction analysis near 13.35 MeV.</a> Nucl. Instrum. Methods Phys. Res. B. 232 (1-4), 280-284 (2005).</li>
<li>Horn, K. M., Lanford, W. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Suppression+of+background+radiation+in+BGO+and+NaI+detectors+used+in+nuclear+reaction+analysis%5BTitle%5D)+AND+%22Nucl.+Instrum.+Methods+Phys.+Res.+B%22%5BJournal%5D)">Suppression of background radiation in BGO and NaI detectors used in nuclear reaction analysis.</a> Nucl. Instrum. Methods Phys. Res. B. 45 (1-4), 256-259 (1990).</li>
</ol>

Gli autori dichiarano di non avere interessi finanziari concorrenti.

Figura 4 mostra la distinzione efficiente e quantificazione di superficie adsorbito dall&#39;idrogeno bulk-assorbito attraverso 15 N NRA l&#39;esempio di Pd (110) monocristallo nel sistema BL-1E UHV. L&#39;elevata riproducibilità del picco di superficie H nelle tre profili attesta l&#39;affidabilità della preparazione dei campioni UHV in-situ e la natura non distruttiva della misurazione NRA. L&#39;accordo quantitativa della copertura H determinata con la densità di saturazione atomi...

L&#39;ubiquità dell&#39;idrogeno come impurità o come componente di una grande varietà di materiali e la ricchezza dei fenomeni di interazione indotta idrogeno rendono rivelando la distribuzione dell&#39;idrogeno nella regione vicino alla superficie e alle interfacce sepolti di solidi un compito importante in molti settori della ingegneria e scienza dei materiali fondamentali. contesti prominenti includono studi di assorbimento di idrogeno in materiali di stoccaggio e di purificazione per applicazioni energetiche dell&#39;idrogeno, delle celle a combustibile, fotografie, e di idrogenazione catalisi, ritenzione di idrogeno e fragilità in ingegneria reattore nucleare e la fusione, indotta da idrogeno effetti tensioattivi in ​​fabbricazione di crescita epitassiale e idrogeno relativi problemi di affidabilità elettrica nella tecnologia dei dispositivi a semiconduttore. Nonostante la sua diffusione e semplice struttura atomica, la determinazione quantitativa di idrogeno pone sfide analitiche. Come l&#39;idrogeno contiene solo un singolo elettrone, altrimenti versatili analys elementariè mediante spettroscopia di elettroni è resa inefficace. metodi di rilevamento di idrogeno comune attraverso tecniche di risonanza di analisi, ottici, o nucleari di massa come la fusione metallurgico, desorbimento termico, assorbimento infrarosso o spettroscopia NMR sono principalmente insensibili alla posizione profondità di idrogeno. Ciò preclude, ad esempio, discriminando tra superficie adsorbito e idrogeno bulk-assorbimento che differiscono sostanzialmente nelle loro interazioni materiali fisici e chimici, e loro distinzione diventa quindi sempre più importante per l&#39;analisi di materiali nanostrutturati che comprendono piccoli volumi e grandi superfici. profilatura di idrogeno mediante spettroscopia di massa di ioni secondari, anche se fornisce le concentrazioni di H quantitativi di profondità risolto, è altrettanto distruttivo per il target analizzato come la fusione metallurgica, e gli effetti sputtering può rendere le informazioni di profondità ottenuto vicino alla superficie inaffidabile. Analisi reazione nucleare con la strettarisonanza energia (E res) del 1 H (15 N, αγ) 12 C reazione a 6.385 MeV 1-3, invece, combina i vantaggi di non-distruttiva quantificazione idrogeno con risoluzione elevata profondità dell&#39;ordine di pochi nanometri vicino alla superficie. Il metodo determina coperture H superficie con una sensibilità dell&#39;ordine di 10 13 cm -2 (~ 1% di un tipico densità monostrato atomico). Concentrazioni di idrogeno per l&#39;allestimento interno dei materiali possono essere valutati con un limite di rilevazione di diversi 10 18 cm 3 (~ 100 a. Ppm) e una gamma profondità di sondaggio di circa 2 micron. La risoluzione di profondità in prossimità della superficie è di routine 2-5 nm in superficie normale incidenza del fascio di ioni 15 N sul bersaglio analizzato. In geometrie d&#39;incidenza della superficie-pascolo, la risoluzione può essere migliorato ulteriormente a valori inferiori a 1 nm. Vedi Ref. 3 per un resoconto dettagliato. Queste funzionalità hanno dimostrato 1 H ( <sup&gt; 15 N, αγ) 12 C NRA come un potente tecnica per chiarire il comportamento statico e dinamico di idrogeno a superfici e interfacce in una grande varietà di processi e materiali 3. Fondata da Lanford 4 nel 1976, 15 N NRA è stato usato per la prima prevalentemente per determinare quantitativamente le concentrazioni di volume H di materiali sfusi e film sottili. Tra altri scopi, le concentrazioni di idrogeno assoluti ottenuti attraverso 15 N NRA sono stati utilizzati per calibrare altri, non direttamente quantitative, tecniche di rilevazione di idrogeno 5,6. Inoltre 15 N NRA idrogeno profili in target con interfacce ben definite in strutture stratificate a film sottile è stato descritto 7-10. Più di recente, molti progressi sono stati compiuti nello studio dell&#39;idrogeno nella regione in prossimità della superficie di obiettivi chimicamente puliti e strutturalmente ben definite mediante la combinazione di 15 N NRA con strumentazione analitica superficie ultra-alto vuoto (UHV) per prepare superfici in situ atomicamente controllata per l&#39;analisi H 3. Quantificando la copertura di idrogeno su superfici di cristallo singolo, NRA ha contribuito in modo significativo alla attuale comprensione microscopica delle fasi di adsorbimento di idrogeno su molti materiali. 1 H (15 N, αγ) 12 C NRA è inoltre l&#39;unica tecnica sperimentale per misurare direttamente la zero punto energia vibrazionale di superficie adsorbito atomi H 11, vale a dire, si può rivelare il movimento vibrazionale meccanica quantistica di atomi di H adsorbiti nella direzione del fascio incidente ionico. Attraverso la capacità di discriminazione su scala nanometrica tra la superficie-adsorbito e bulk-assorbito H, 15 N NRA in grado di fornire informazioni preziose in l&#39;ingresso di idrogeno attraverso superfici di materiali, come ad esempio rilevante per minerale idratazione datazione 12 o per l&#39;osservazione nucleazione idruro sotto le superfici di H metalli assorbente 13-15. High-ReSolution 15 N applicazioni NRA hanno dimostrato il potenziale per rilevare variazioni di spessore sub-monostrato di adlayers 16 e distinguere superficie adsorbito dall&#39;idrogeno volume-assorbito nel Pd nanocristalli 17. La combinazione con la spettroscopia di desorbimento termico (TDS) permette di identificazioni non ambigue di H 2 caratteristiche di desorbimento termico e per la valutazione della profondità risolta della stabilità termica del adsorbito e assorbito stati idrogeno contro desorbimento e 13,15,18 diffusione. A causa della sua natura non distruttiva e risoluzione elevata profondità 1 H (15 N, αγ) 12 C NRA è anche il metodo ideale per rilevare l&#39;idrogeno sepolto a interfacce intatte, che permette di studiare la cattura idrogeno a metallo / metallo e metallo 19-22 interfacce 16,23-25 ​​/ semiconduttori e per il monitoraggio diffusione dell&#39;idrogeno nei sistemi a film sottile impilati 9. Visualizzando direttamente idrogeno redistribuzione fenomenouna tra le interfacce di SiO 2 / a base di Si metallo-ossido-semiconduttore (MOS) strutture che si riferiscono alla degradazione dispositivo elettrico, NRA ha dato un contributo particolarmente utile all&#39;incremento dispositivo di ricerca di affidabilità 26. Il principio di rilevamento idrogeno in NRA è quello di irradiare il target analizzato con un fascio di 15 N ioni di almeno E res = 6.385 MeV per indurre la risonanza 1 H (15 N, αγ) 12 C reazione nucleare tra 15 N e 1 H in materiale. Questa reazione rilascia gamma-raggi caratteristici di 4.43 MeV che sono misurate con un rilevatore a scintillazione vicina campione. La γ-resa è proporzionale alla concentrazione di H in una certa profondità del bersaglio. Normalizzare questo segnale per il numero di incidenti 15 N ioni converte in densità H assoluto dopo che il sistema γ-rilevamento è stato calibrato con una misura standard di concentrazione nota H. 15 </sup&gt; N ioni incidente res E può reagire con idrogeno sulla superficie di destinazione. La concentrazione di idrogeno sepolto viene misurata con 15 N ioni incidente energie (E i) res E. All&#39;interno del materiale bersaglio, i 15 N ioni soffrono la perdita di energia a causa di arresto elettronico. Questo effetto fornisce la risoluzione elevata profondità, perché il 1 H (15 N, αγ) 12 C risonanza reazione nucleare ha una larghezza molto stretta (larghezza Lorentzian parametro Γ = 1.8 keV) e la potenza dei materiali per 6,4 MeV 15 N intervalli tra 1-4 keV / nm, in modo che il passaggio dello ione 15 N attraverso solo pochi strati atomici è sufficiente a spostare la sua energia al di fuori della finestra di risonanza. Pertanto, la reazione di risonanza rileva H sepolto E i&gt; E res in un sondaggio profondità d = (E i - E res) / S, dove S è l&#39;elettronicapotere di arresto del materiale analizzato 3. Misurando la γ-yield durante la scansione della energia dello ione incidente 15 N in piccoli incrementi, si ottiene una curva di eccitazione reazione nucleare che contiene la distribuzione della densità approfondita dell&#39;idrogeno nel bersaglio. In questa curva di eccitazione (γ-yield vs. 15 N energia), la distribuzione effettiva profondità H è convoluta con la funzione strumentale NRA che aggiunge un allargamento prevalentemente gaussiana ed è il principale limite per la risoluzione di profondità 3. In superficie (cioè, in E i = E res) la larghezza gaussiana è dominato da un Effetto Doppler a causa di punto zero vibrazioni degli atomi H contro la superficie di destinazione. 11,27,28 La curva di rendimento dell&#39;idrogeno sepolto rilevato E i&gt; res E è influenzato da una componente di allargamento gaussiana maggiore a causa casuale 15 N ioni straggli energiang all&#39;interno del bersaglio. Le larghezza straggling aumenta in proporzione alla radice quadrata della lunghezza ione traiettoria nel materiale 29,30 e diventa la risoluzione dominante fattore limitante sopra profondità di sondaggio di 10-20 nm. Per dimostrare alcune applicazioni molto tipiche di idrogeno profilatura con 15 N NRA, siamo qui esemplarmente descritto (1) la valutazione quantitativa della copertura della superficie H e della concentrazione di idrogeno bulk immerso in un palladio esposto H 2 (Pd) cristallo singolo, e (2) la valutazione degli spilli profondità e strato di idrogeno densità alle interfacce sepolte di SiO 2 / Si (100) pile. Le misurazioni NRA hanno luogo presso la MALT 5 MV van-de-Graaf tandem acceleratore 31 dell &#39;Università di Tokyo, che offre una altamente stabile e ben monochromatized-(AE i ≥ 2 keV) 15 N Ion Beam di 6-13 MeV. Gli autori hanno sviluppato un sistema di controllo computerizzato per la accelerato per abilitare la scansione automatica di energia e di acquisizione dati per la profilazione di idrogeno. Riflettendo le due diverse operazioni di misura delle ANR presentate dalle suddette applicazioni H di profilatura, l&#39;impianto MALT prevede due linee di fascio di ioni con stazioni sperimentali specializzati: (1) un sistema analitico di superficie UHV con un unico germanate di bismuto (BGO, Bi 4 Ge 3 O 12 ) rivelatore γ-scintillazione dedicata alla quantificazione NRA di coperture superficiali di idrogeno, per la spettroscopia di vibrazione del punto zero, e alla profondità H profilatura a bersagli cristallo singolo atomicamente controllati in una combinazione unica di TDS; e (2) una camera ad alto vuoto dotato di due rilevatori BGO posizionato molto vicino al bersaglio per una maggiore efficienza di γ-rilevamento, che prevede un limite di rilevazione H inferiore e acquisizione dati più veloce. Questa configurazione non dispone di strutture di preparazione del campione, ma permette lo scambio rapida del campione (~ 30 min) e quindi per un throughput più elevato di obiettivi per i quali un pozzo-controstrato superficiale riempito non è una parte essenziale del compito analitico, come H profiling alle interfacce sepolte o la quantificazione delle concentrazioni bulk H. Ad entrambe le linee del fascio, i rivelatori BGO sono posizionati convenientemente al di fuori dei sistemi di vuoto perché le g-raggi penetrano le pareti della camera sottili con attenuazione trascurabile. <img alt="Figura 1" src="/files/ftp_upload/53452/53452fig1.jpg" /> Figura 1. configurazione NRA nel sistema BL-1E UHV. (A) vista dall&#39;alto schematica nel sistema BL-1E UHV dotato di pistola polverizzazione ionica, diffrazione di elettroni a bassa energia (LEED), e Spettroscopia Auger (AES) per la a -situ preparazione di bersagli di superficie di cristallo singolo atomicamente ordinati e chimicamente puliti e combinato NRA e misure TDS con uno spettrometro di massa quadrupolare (QMS) montato su un palco traslazione lineare. (B) Pd esemplare unico cristallo attaccati su tegli campione detentore del manipolatore criogenico. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/53452/53452fig1large.jpg" target="_blank">Clicca qui per vedere una versione più grande di questa figura.</a> Figura 1 (A) illustra il sistema UHV alla linea di fascio (BL) 1E, che è attrezzato per la preparazione in situ di superfici cristalline singole atomicamente ordinate ed ha una pressione di base &lt;10 -8 Pa per mantenere la pulizia superficiale. Per fornire l&#39;accesso campione per strumenti di superficie analitica, il &quot;scintillatore 4 BGO è posto sull&#39;asse 15 N fasci ionici ~ 30 mm dietro la porta. Il campione è montato su una fase di manipolazione 4 assi per una precisa (x, y, z, Θ) di posizionamento e può essere raffreddato con azoto liquido per ~ 80 K o compresso Egli a ~ 20 K. Figura 1 (B) mostra un target monocristallo Pd montato da fili metallici di supporto Ta saldati a punti ad un criostato compressione He. distanziatori foglio quarzo isolare il sampl<html> e piastra di supporto elettricamente dal corpo criostato. Ciò permette al fascio di ioni misura corrente incidente 15 N necessarie per NRA quantitativa e consente il riscaldamento bombardamento elettronico dal filamento di tungsteno sul retro del supporto del campione. Una termocoppia di tipo K è saldata al bordo del campione Pd. Una piastra di quarzo divisoria sull&#39;asse manipolatore sopra il campione viene utilizzato per monitorare il profilo fascio ionico e per l&#39;allineamento del campione fascio. Figura 2 (A) mostra la configurazione in BL-2C con due 4 rivelatori BGO &quot;disposti a 90 ° rispetto al 15 N fascio con la faccia anteriore delle zone del 19,5 mm tra l&#39;asse del fascio. il supporto del campione (Figura 2 (B)) fornisce un meccanismo di bloccaggio semplice per lo scambio campione veloce e consente la rotazione del campione attorno all&#39;asse verticale per regolare l&#39;angolo di incidenza 15 N. iles / ftp_upload / 53452 / 53452fig2.jpg &quot;/&gt; Figura 2. configurazione NRA a BL-2C. (A) vista dall&#39;alto schematica nella camera alto vuoto a BL-2C dotato di due BGO gamma-rilevatori vicino alla posizione di destinazione. (B) Supporto del campione con un bersaglio grande piastrina di SiO 2 / Si (100) fissata sul. Appannamento questo tipo di campione con il vapore acqueo dopo l&#39;analisi NRA visualizza i punti che sono stati irradiati dal fascio di ioni 15 N. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/53452/53452fig2large.jpg" target="_blank">Cliccate qui per vedere una versione più grande di questa figura.</a>

<table><tbody><tr><td><forte>Materiale</forte></td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Pd cristallo singolo&nbsp;</td><td>SPL (Surface Preparation Laboratory), http://www.spl.eu/products.html o qualsiasi altro fornitore idoneo</td><td>Ordine effettuato secondo le specifiche</td><td>Disco, diametro 9 mm, orientato (110), allineato a < 0,5 gradi o meno, un lato lucidato a < 0,3 mm di rugosità, campione auto-preparato&nbsp;</td></tr><tr><td>H2 gas</td><td>Joutou Gas Corporation, Ltd., Giappone, http://www.jyotougas.co.jp/item/gas.html</td><td></td><td>(99.9995%), o qualsiasi altro fornitore idoneo</td></tr><tr><td>O2 gas</td><td>Joutou Gas Corporation, Ltd., Giappone, http://www.jyotougas.co.jp/item/gas.html</td><td></td><td>(99.99%), o qualsiasi altro fornitore idoneo</td></tr><tr><td>Ar gas</td><td>Joutou Gas Corporation, Ltd., Giappone, http://www.jyotougas.co.jp/item/gas.html</td><td></td><td>(99,99995%), o qualsiasi altro fornitore idoneo</td></tr><tr><td>Tantalio / Wire</td><td>The Nilaco Corporation, http://nilaco.jp/en/order.php</td><td>TA-411325</td><td>(99,95%), 0,3 mm diam., o qualsiasi altro fornitore idoneo</td></tr><tr><td>Alumel / Wire&nbsp;</td><td>The Nilaco Corporation, http://nilaco.jp/en/order.php</td><td>851266</td><td>0,2 mm diam., o qualsiasi altro fornitore adatto</td></tr><tr><td>Chromel / Wire (Chromel)</td><td>The Nilaco Corporation, http://nilaco.jp/en/order.php</td><td>861266</td><td>0,2 mm diam., o qualsiasi altro fornitore adatto</td></tr><tr><td><Equipment/strong></td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>3 keV keV Raster Ion Bombardment Gun e Control</td><td>VARIAN, http://www.eurovac.se/docs/varian1.htm</td><td>981-2046 Alimentatore, 981-2043 Pistola ionica</td><td>o prodotto equivalente di qualsiasi altro produttore idoneo</td></tr><tr><td>LEED-AUGER Optics</td><td>OCI, http://www.ocivm.com/spectrometer_bdl800ir.html</td><td>BDL600IR o</td><td>prodotto equivalente di qualsiasi altro produttore idoneo</td></tr><tr><td>Spettrometro di massa a quadrupolo</td><td>Pfeiffer Vacuum, http://www.pfeiffer-vacuum.com/</td> <td>Prisma QMS 200</td><td>o prodotto equivalente di qualsiasi altro produttore idoneo</td></tr><tr><td>Palladium Hydrogen Purifier</td><td>Power + Energy Inc., http://www.powerandenergy.com</td><td>PE-3001</td><td>99,99999999% di purezza; I purificatori P+E H2 sono ora di proprietà di SAES Pure Gases Inc., http://www.saespuregas.com/Products/Gas-Purifier/Hydrogen/Palladium-Membrane/Palladium-Purifier-PE2100.html</td></tr></tbody></table>

la quantificazione delle concentrazioni di idrogeno in superficie e di interfaccia livelli e materiale sfuso attraverso profili di profondità con l&#39;analisi reazione nucleare

Quantification of Hydrogen Concentrations in Surface and Interface Layers and Bulk Materials through Depth Profiling with Nuclear Reaction Analysis

Analisi reazione nucleare (NRA) tramite la risonanza 1 H (15 N, αγ) 12 C reazione è un metodo molto efficace di profili di profondità che quantitativamente e non distruttivo rivela la distribuzione della densità idrogeno a superfici, alle interfacce e nel volume di materiali solidi con una risoluzione ad alta profondità. Questa tecnica si applica un fascio 15 N ioni di 6.385 MeV forniti da un acceleratore elettrostatico e specificamente rileva l&#39;isotopo 1 H in profondità fino a circa 2 micron dalla superficie di destinazione. Coperture Surface H sono misurate con una sensibilità dell&#39;ordine di ~ 10 13 cm-2 (~ 1% di un tipico densità monostrato atomico) e di volume H concentrazioni con un limite di rilevazione di ~ 10 18 cm 3 (~ 100 a. Ppm ). La risoluzione di profondità in prossimità della superficie è 2-5 nm per superficie incidenza normale 15 N ioni sul bersaglio e può essere migliorato a valori inferiori a 1 nm per obiettivi molto piatte di ADOPTing una geometria incidenza della superficie-pascolo. Il metodo è versatile e facilmente applicato a qualsiasi materiale omogeneo compatibili alto vuoto con una superficie liscia (pori). Elettricamente conduttivi obiettivi di solito tollerano l&#39;irraggiamento fascio di ioni con una degradazione trascurabile. quantificazione idrogeno e l&#39;analisi corretta profondità richiedono la conoscenza della composizione elementare (oltre idrogeno) e la densità di massa del materiale bersaglio. Soprattutto in combinazione con i metodi di vuoto ultra-elevati per la preparazione in situ di destinazione e la caratterizzazione, 1 H (15 N, αγ) 12 C NRA è ideale per l&#39;analisi di idrogeno a superfici atomicamente controllate e interfacce nanostrutturati. Noi dimostriamo esemplarmente qui l&#39;applicazione di 15 N NRA presso l&#39;impianto acceleratore MALT Tandem dell&#39;Università di Tokyo (1) misurare quantitativamente la copertura della superficie e la concentrazione di massa dell&#39;idrogeno nella regione vicino alla superficie di un H 2 esposto Pd(110) cristallo singolo, e (2) per determinare la posizione e la profondità di strato densità dell&#39;idrogeno vicino alle interfacce di sottili SiO 2 film su Si (100).

La figura 4 mostra in prossimità della superficie profili NRA H di H 2 -exposed Pd (110) misurata nel sistema UHV BL-1E ad una temperatura del campione di 90 K sotto H 2 pressione di 1,33 × 10 -6 Pa sfondo. L&#39;energia incidenza 15 N ioni è stata trasformata in profondità di sondaggio con il potere di arresto del Pd (S = 3.90 keV / nm). Il profilo simbolo di apertura è stato ottenuto dopo pre-esposizione del Pd (110)...

Illustriamo l&#39;applicazione di 1 H (15 N, αγ) 12 C risonante analisi reazione nucleare (NRA) valutare quantitativamente la densità di atomi di idrogeno sulla superficie, in volume, ea uno strato interfacciale di materiali solidi. La prossimità della superficie approfondita idrogeno profilatura di un Pd (110) cristallo singolo e di SiO 2 / Si (100) impila è descritto.

La quantificazione delle concentrazioni di idrogeno in superficie e di interfaccia Livelli e materiale sfuso attraverso profili di profondità con l&#39;analisi reazione nucleare

Nuclear reaction analysis (NRA) via the resonant 1H(15N,&#945;&#947;)12C reaction is a highly effective method of depth profiling that quantitatively and ...

L'obiettivo generale dell'analisi delle reazioni nucleari mediante la reazione nucleare risonante 15 nH è misurare la densità di atomi di idrogeno assorbiti su superfici solide e determinare la distribuzione della concentrazione in funzione della profondità dell'idrogeno assorbito all'interno del volume dei materiali. Chiarire il contenuto di idrogeno sulle superfici, nella regione prossima alla superficie e alle interfacce superficiali è una questione fondamentale in molti settori della scienza dei materiali e dell'ingegneria. Il principale vantaggio dell'analisi delle reazioni nucleari è che rivela in modo quantitativo, non distruttivo e con risoluzione di profondità nell'ordine del nanometro, la concentrazione e la posizione in profondità dell'idrogeno.Il profilo dell'idrogeno mediante NRA supporta la ricerca su materiali per l'immagazzinamento e la purificazione dell'idrogeno. Celle a combustibile e catalizzatori per idrogenazione, ritenzione di idrogeno ed embrittlement, fabbricazione di dispositivi e problematiche legate all'affidabilità in tecnologie a semiconduttore correlate all'idrogeno. In questo video, dimostriamo una combinazione unica di NRA con strumentazione di scie

quantification-hydrogen-concentrations-surface-interface-layers-bulk

Research

Ricerca

JoVE Journal

Engineering

Ingegneria

In questo lavoro, una procedura per quantificare i parametri di trasporto di massa di sostanze chimiche in vari materiali è presentato. Questo processo prevede l'impiego di un modello di diffusione basato inversa analisi al vapore profili di emissione registrati dal tempo reale, spettrometria di massa in alto vuoto.

Un approccio di analisi inversa per la caratterizzazione dei Trasporti Chemical nelle vernici

Riportiamo un protocollo per combinare la metrologia atomica del microscopio a scansione a effetto tunnel per la modellazione delle superfici con la deposizione selettiva di strati atomici e l'incisione ionica reattiva. Utilizzando un robusto processo che coinvolge numerose esposizioni atmosferiche e trasporto, vengono fabbricate nanostrutture 3D con metrologia atomica.

Atomicamente tracciabile nanostrutture

Lo studio di metodi per generare idrogeno on-demand per celle a combustibile continua a crescere di importanza. Tuttavia, i sistemi per misurare l'evoluzione dell'idrogeno dalla reazione di sostanze chimiche con l'acqua possono essere complicati e costosi. Questo articolo descrive in dettaglio un metodo semplice, economico e robusto per misurare l'evoluzione dell'idrogeno gassoso.

Un semplice, a basso costo, e robusto sistema per misurare il volume di idrogeno Evolved da reazioni chimiche con soluzioni acquose

Qui, presentiamo un protocollo per studiare la materia soffice e i sistemi biofisici su un'ampia scala di lunghezze mesoscopiche, da nm a μm, che prevede l'uso del diffrattometro SANS KWS-2 ad alta intensità e una risoluzione regolabile.

Studiare Soft-materia e sistemi biologici per una lunghezza scala larga da nanometri e micrometro Taglie al piccolo angolo Neutron Diffrattometro KWS-2

Descriviamo una procedura per l'individuazione di elementi chimici presenti in situ in cellule umane, nonché la loro quantificazione in vitro . Il metodo è adatto a qualsiasi tipo di cellula ed è particolarmente utile per l'analisi chimiche quantitative in singole cellule in vitro esposizione di nanoparticelle di ossido di metallo.

In Situ Rilevazione e quantificazione di singola cellula delle nanoparticelle di ossido di metallo mediante analisi della microsonda del nucleare

Le sintetasi lanthipeptide catalizzano reazioni multistep durante la biosintesi dei prodotti naturali peptidici. Qui descriviamo un flusso di lavoro continuo, dal basso verso l'alto, di spettrometria di massa a scambio idrogeno-deuterio (HDX-MS) che può essere utilizzato per studiare la dinamica conformazionale delle sintetasi lantaipeptide, così come altri enzimi simili coinvolti nella biosintesi del prodotto naturale peptidico.

Una piattaforma di spettrometria di massa a scambio idrogeno-deuterio (HDX-MS) per lo studio degli enzimi biosintetici peptidici

Il metodo presentato descrive come identificare e risolvere artefatti di misura relativi alla spettrometria di massa di ioni secondari e ottenere distribuzioni 3D realistiche di impurità/droganti nei materiali allo stato solido.

Ricostruzione del profilo di profondità 3D di impurità segregate utilizzando la spettrometria di massa a ioni secondari

Qui viene presentato un protocollo per un approccio di scambio idrogeno/deuterio (HDX) basato sull'elettroforesi capillare accoppiato con la spettrometria di massa top-down. Questo approccio caratterizza la differenza nelle strutture di ordine superiore tra diverse specie proteiche, comprese le proteine in diversi stati e diverse proteoforme, conducendo simultaneamente HDX differenziale e separazione elettroforetica.

Scambio idrogeno/deuterio basato sull'elettroforesi capillare per la caratterizzazione conformazionale di proteine con spettrometria di massa top-down

Questo protocollo presenta l'uso di un ambiente di campionamento a flusso interrotto per miscelare rapidamente più soluzioni liquide in situ durante una misura di scattering neutronico a piccolo angolo e per studiare i processi cinetici su scale di lunghezza nanometrica e seconde scale temporali.

Misurare l'evoluzione temporale di materiali su scala nanometrica con scattering neutronico a flusso interrotto e a piccolo angolo

La spettroscopia di retrodiffusione neutronica offre un accesso non distruttivo e privo di etichette alla dinamica ps-ns delle proteine e della loro acqua di idratazione. Il flusso di lavoro è presentato con due studi sulle proteine amiloidi: sulla dinamica tempo-risolta del lisozima durante l'aggregazione e sulla dinamica dell'acqua di idratazione della tau sulla formazione delle fibre.

Spettroscopia neutronica ad alta risoluzione per studiare la dinamica picosecondi-nanosecondi delle proteine e dell'acqua di idratazione

I reattori a membrana consentono l'idrogenazione in condizioni ambientali senza ingresso diretto di H2 . Possiamo monitorare la produzione e l'utilizzo dell'idrogeno in questi sistemi utilizzando la spettrometria di massa atmosferica (atm-MS) e la spettrometria di massa gascromatografica (GC-MS).

Produzione e utilizzo dell'idrogeno in un reattore a membrana

Scopri l'analisi per reazione nucleare risonante per quantificare la densità di idrogeno in materiali solidi come Pd(110) e SiO2/Si(100). Questo metodo offre profili di profondità con risoluzione nanometrica.

La quantificazione delle concentrazioni di idrogeno in superficie e di interfaccia Livelli e materiale sfuso attraverso profili di profondità con lanalisi reazione nucleare (Video) | JoVE Journal

La quantificazione delle concentrazioni di idrogeno in superficie e di interfaccia Livelli e materiale sfuso attraverso profili di profondità con l'analisi reazione nucleare

Esplora altri video