Ван дер Ваалсын материалд цохилт өгөх чөлөөт электронуудын рентген туяа.Зээл: Technion - Израилийн Технологийн Институт
Технионы судлаачид цацрагийн үнэн зөв эх үүсвэрийг боловсруулсан бөгөөд энэ нь эмнэлгийн дүрслэл болон бусад салбарт нээлт хийхэд хүргэнэ.Тэд одоогоор ийм ажилд ашиглагдаж байгаа үнэтэй, нүсэр байгууламжуудыг орлож чадах нарийн цацрагийн эх үүсвэрийг боловсруулсан.Санал болгож буй төхөөрөмж нь харьцангуй бага эрчим хүчний хөрөнгө оруулалтаар өндөр нарийвчлалтайгаар тохируулж болох нарийн спектртэй хяналттай цацраг үүсгэдэг.Судалгааны үр дүн нь химийн бодис, биологийн материалын шинжилгээ, эмнэлгийн дүрслэл, аюулгүй байдлын үзлэгт зориулсан рентген төхөөрөмж болон рентген туяаны эх үүсвэрийн бусад хэрэглээ зэрэг төрөл бүрийн салбарт нээлт хийхэд хүргэнэ.

Nature Photonics сэтгүүлд нийтлэгдсэн судалгааг профессор Идо Каминер болон түүний магистрын оюутан Майкл Шенцис нар Technion-ийн хэд хэдэн судалгааны хүрээлэнгүүдтэй хамтран удирдсан: Эндрю, Эрна Витерби нарын цахилгааны инженерийн факультет, Хатуу биетийн хүрээлэн, ... Рассел Берри Нанотехнологийн хүрээлэн (RBNI) ба Хелен Диллерийн квантын шинжлэх ухаан, бодис, инженерчлэлийн төв.

Судлаачдын нийтлэлд сүүлийн 10 жилийн хугацаанд боловсруулсан онолын загваруудын анхны нотлох баримт болох туршилтын ажиглалтыг харуулсан болно.Энэ сэдвээр анхны нийтлэл Nature Photonics сэтгүүлд гарсан.Профессор Каминер MIT-д докторын зэрэг хамгаалж байхдаа профессор Марин Солячич, профессор Жон Жоаннопулос нарын удирдлаган дор хоёр хэмжээст материалууд хэрхэн рентген туяа үүсгэж болохыг онолын хувьд харуулсан.Профессор Каминерийн хэлснээр, “Тэр өгүүлэл нь хоёр хэмжээст материал ба тэдгээрийн янз бүрийн хослолуудын өвөрмөц физикт суурилсан цацрагийн эх үүсвэр рүү чиглэсэн аялалын эхлэлийг тавьсан юм.Бид энэ нийтлэлийн онолын ололт дээр тулгуурлан дараагийн цуврал нийтлэлүүдийг боловсруулсан бөгөөд одоо цацрагийн параметрүүдийг нарийн хянахын зэрэгцээ ийм материалаас рентген цацраг үүсгэх анхны туршилтын ажиглалтыг зарлаж байгаадаа баяртай байна. .”

Хоёр хэмжээст материалууд нь 2004 онд 2010 онд физикийн салбарт Нобелийн шагнал хүртсэн физикч Андре Гейм, Константин Новоселов нар графеныг хөгжүүлснээр шинжлэх ухааны нийгэмлэгийг шуурганд автуулсан өвөрмөц хиймэл бүтэц юм. нүүрстөрөгчийн атомуудаас бүрдсэн нэг атомын зузаан.Анхны графены бүтцийг Нобелийн хоёр шагналтан харандааны "бичих материал" болох бал чулууны нимгэн давхаргыг наалдамхай тууз ашиглан хуулж бүтээжээ.Хоёр эрдэмтэн болон дараагийн судлаачид графен нь графитын шинж чанараас ялгаатай өвөрмөц бөгөөд гайхалтай шинж чанартай болохыг олж мэдэв: асар их хүч чадал, бараг бүрэн ил тод байдал, цахилгаан дамжуулах чанар, цацраг туяа ялгаруулах боломжийг олгодог гэрэл дамжуулах чадвар - энэ нийтлэлтэй холбоотой асуудал.Эдгээр өвөрмөц шинж чанарууд нь графен болон бусад хоёр хэмжээст материалыг химийн болон биологийн мэдрэгч, нарны зай, хагас дамжуулагч, монитор гэх мэт ирээдүй хойч үеийнхэнд ирээдүйтэй болгодог.

Энэхүү судалгаанд эргэн орохын өмнө дурдах ёстой өөр нэг Нобелийн шагналтан бол яг зуун жилийн өмнө буюу 1910 онд Физикийн чиглэлээр Нобелийн шагнал хүртсэн Йоханнес Дидерик ван дер Ваальс юм. Түүний нэрээр нэрлэгдсэн материалууд болох vdW материалууд нь тэдний анхаарлын төвд байна. Каминерийн судалгаа.Графен нь мөн vdW материалын жишээ боловч шинэ судалгаагаар бусад дэвшилтэт vdW материалууд нь рентген туяа үүсгэхэд илүү хэрэгтэй болохыг олж тогтоожээ.Technion-ийн судлаачид янз бүрийн vdW материал үйлдвэрлэж, электрон туяаг тодорхой өнцгөөр дамжуулж, хяналттай, үнэн зөв байдлаар рентген туяа цацруулсан.Цаашилбал, судлаачид vdW материалын гэр бүлийг зохион бүтээхэд уян хатан байдлыг ашиглан урьд өмнө хэзээ ч байгаагүй нарийвчлалтайгаар цацрагийн спектрийн нарийн тохируулгатай болохыг харуулсан.

Судалгааны бүлгийн шинэ нийтлэлд туршилтын үр дүн, шинэ онол багтсан бөгөөд хоёр хэмжээст материалыг хяналттай, нарийвчлалтай цацраг үүсгэдэг авсаархан систем болгон шинэлэг байдлаар ашиглах үзэл баримтлалыг нотолсон болно.

“Үүнийг тайлбарлахын тулд бидний боловсруулсан туршилт, онол нь гэрлийн бодисын харилцан үйлчлэлийн судалгаанд чухал хувь нэмэр оруулж, рентген зураглал (жишээлбэл, эмнэлгийн рентген), рентген спектроскопи зэрэгт олон төрлийн хэрэглээг бий болгож байна. Рентген туяаны горимд материал, ирээдүйн квант гэрлийн эх үүсвэрийг тодорхойлох" гэж профессор Каминер хэлэв.