对散装中胶体动力学的研究可能会受到多个散射和样本不透明度等问题的阻碍。处理无机材料时,这些挑战会加剧。在这项研究中,我们采用了Akagane石胶体杆的模型系统来评估三种领先的动力学测量技术:3D-(sTolarized)动态光散射(3D-(d)DLS),极化 - 效率动态显微镜(PDDM)和X射线光子光子相关光谱(XPCS)。我们的分析表明,这些方法捕获的平移和旋转分化系数表明了显着的对齐。另外,通过检查每种方法的Q范围和最大体积分数,我们对研究胶体尺度上各向异性系统动力学的最佳技术有见解。
两个光源和三个计算设施之间的自动分析•以单个Python调用计划的单个作业和数据传输•XPCS数据集(878MB)从APS转移到Theta/summit/cori(左),
假设:电荷稳定的胶体纤维素纳米晶体(CNC)可以通过改变体积分数来自组合成高阶的手性列结构。组装过程在各向同性至液晶相变的过程中表现出不同的动力学,可以使用X射线光子相关光谱(XPC)阐明该过程。实验::阴离子CNC分散在丙二醇(PG)中,并且水跨越了一系列体积分数,其中包括多个相变。加上传统特征技术,进行了XPC,以监视不同阶段的动态演化。此外,使用胶体棒获得了模拟的XPCS结果,并将其与实验数据进行了比较,从而提供了对系统动态行为的更多见解。发现::结果表明,在PG的自组装过程中,CNC的粒子动力学在三个阶段经历了阶梯衰变,与观察到的相一致。相变与布朗的总扩散率的总降低相关,降低了四个数量级,在理想的排斥性布朗杆系统中,降低了一千倍以上。鉴于分散在PG和水中的CNC中相似性的相似性,我们假设这些动态行为可以推断到其他
在过去的二十年中,金属眼镜的大量放松或物理老化实验揭示了间歇性原子级过程的特征。通过使用X射线光子相关光谱(XPC)从相干散射的强度互相关来揭示,观察到的原子运动时间域突然变化并不适合逐渐减慢松弛时间的逐渐减慢速度,其起源仍在不清楚。使用经受微秒长的等温线的二进制Lennard-Jones模型玻璃,我们在这里表明,在不同的长度尺度上,在时间和空间上,在空间上和空间异质性原子群集活性驱动了高度非单调强度互相关的出现。模拟的XPCS实验揭示了各种依赖时间的强度 - 跨性相关性,这些相关性取决于结构演化和𝑞空间采样,对用XPC测量的间歇性衰老的可能结构起源提供了详细的见解。
超临界流体(SCF)可以在各种环境和工业过程中找到。它们表现出异常的热力学行为,该行为源于它们波动的异质微结构。以纳米空间和比索的时间分辨率在高温度和高压下表征这些流体的动力学非常具有挑战性。硬X射线射线激光器的出现使新型的多孔超快X射线散射技术(例如X射线光子相关光谱(XPC)和X射线泵X射线探针(XPXP))的发展能够开发出来。这些技术为在前所未有的时空分辨率下解决SCF中的超快微观行为提供了新的机会,从而揭示了其微结构的动力学。但是,利用这些功能需要定制的高压和高温样本系统,该系统经过优化,以最大程度地提高信号强度和寻址仪器特异性挑战,例如梁线组件中的漂移,X射线散射背景和多X射线射线束重叠。我们提出了一个与广泛的SCF兼容的压力单元,并具有内置的XPC和XPXP的光学访问,并讨论了压力池设计的关键方面,特别关注XPC的设计优化。
副教授:物理博士(2004-2010):印度印度科学研究所,印度。博士后研究员(2010 -2013):美国纽约的布鲁克黑文国家实验室。博士后研究助理(2013-2014):美国纽约的Stony Brook University。客座研究员(2014-2016):美国马里兰州国家标准技术研究所。研究领域:我的研究工作位于物理的跨学科领域;在软凝结物和纳米科学的界面上。广泛地,我们专注于通过自组装和理解结构 - 函数相关性来创建具有设计架构和可编程物理属性的纳米级系统。基于纳米构建块以及组装指南,组装结构具有新颖的动态,机械和光学特性。学生将参与下面提到的问题之一。1。了解具有光学和生物医学应用功能特性的超晶格纳米结构形成的自组装机制。2。限制在表面和界面处的纳米级材料的结构 - 毛皮相关性。该项目将了解样品表征技术,例如SEM,TEM,AFM,UV-VIS吸收光谱。学生还将有机会学习艺术状态,基于X射线散射的技术,例如SAXS,GISAXS,用于结构分析和XPC进行动态研究。我在APS,ANL和NSLS I,II,BNL,纽约州进行同步测量和Standford University进行表面动态实验。