Émisi sinar-X ku éléktron bébas nundutan kana bahan van der Waals.Kiridit: Technion - Institut Téknologi Israel
Panaliti téknologi parantos ngembangkeun sumber radiasi anu akurat anu diperkirakeun nyababkeun terobosan dina pencitraan médis sareng daérah anu sanés.Aranjeunna parantos ngembangkeun sumber radiasi anu tepat anu tiasa ngagentos fasilitas anu mahal sareng pajeulit anu ayeuna dianggo pikeun tugas sapertos kitu.Aparat anu disarankeun ngahasilkeun radiasi anu dikontrol kalayan spéktrum anu sempit anu tiasa disetel kalayan résolusi anu luhur, kalayan investasi énergi anu rélatif rendah.Papanggihan kamungkinan bakal ngakibatkeun terobosan dina rupa-rupa widang, kalebet analisa bahan kimia sareng bahan biologis, pencitraan médis, alat-alat sinar-X pikeun saringan kaamanan, sareng panggunaan sumber sinar-X anu akurat.

Diterbitkeun dina jurnal Nature Photonics, ulikan ieu dipingpin ku Professor Ido Kaminer jeung murid master-Na Michael Shentcis salaku bagian tina kolaborasi jeung sababaraha institutes panalungtikan di Technion: nu Andrew jeung Erna Viterbi Fakultas Téknik Eléktro, nu Solid State Institute, nu Russell Berrie Nanotéhnologi Institute (RBNI), sarta Helen Diller Center pikeun Quantum Élmu, Matéri sarta Téknik.

Tulisan panalungtik nembongkeun observasi eksperimen nu nyadiakeun bukti-of-konsép munggaran pikeun model téoritis dimekarkeun leuwih dékade panungtungan dina runtuyan artikel constitutive.Artikel munggaran ngeunaan subjek ogé muncul dina Nature Photonics.Ditulis ku Prof Kaminer salila postdoc na di MIT, dina pangawasan Prof Marin Soljacic jeung Prof John Joannopoulos, éta makalah dibere téoritis kumaha bahan dua diménsi bisa nyieun sinar-X.Numutkeun Prof. Kaminer, "artikel éta nandaan awal lalampahan ka sumber radiasi dumasar kana fisika unik tina bahan dua diménsi sarta sagala rupa kombinasi maranéhanana - hétérostructures.Kami parantos ngawangun terobosan téoritis tina tulisan éta pikeun ngembangkeun séri tulisan anu nuturkeun, sareng ayeuna, kami bungah ngumumkeun observasi ékspérimén munggaran ngeunaan nyiptakeun radiasi sinar-X tina bahan-bahan sapertos kitu, bari sacara saksama ngadalikeun parameter radiasi. .”

Bahan dua diménsi nyaéta struktur jieunan unik nu nyandak komunitas ilmiah ku badai sabudeureun taun 2004 kalawan ngembangkeun graphene ku fisikawan Andre Geim jeung Konstantin Novoselov, anu saterusna meunang Hadiah Nobel dina Fisika dina 2010. Graphene mangrupa struktur jieunan tina a ketebalan atom tunggal dijieun tina atom karbon.Struktur graphene munggaran diciptakeun ku dua pamenang Nobel ku cara mesek lapisan ipis grafit, "bahan tulisan" pensil, ngagunakeun pita saluran.Dua élmuwan jeung panalungtik saterusna manggihan yén graphene miboga sipat unik jeung héran anu béda ti sipat grafit: kakuatan gede pisan, transparansi ampir lengkep, konduktivitas listrik, jeung kamampuhan ngirimkeun cahaya anu ngamungkinkeun émisi radiasi-hiji aspék nu patali jeung artikel ieu.Fitur unik ieu ngajantenkeun graphene sareng bahan dua diménsi sanés ngajangjikeun pikeun generasi kahareup sénsor kimia sareng biologis, sél surya, semikonduktor, monitor, sareng seueur deui.

Pamenang Nobel séjénna anu kudu disebutkeun saméméh balik deui ka ulikan ayeuna nyaéta Johannes Diderik van der Waals, anu meunang Hadiah Nobel Fisika persis saratus taun saméméhna, dina 1910. Bahan ayeuna dingaranan anjeunna-bahan vdW-mangrupakeun fokus Panalungtikan Prof Kaminer.Graphene ogé conto bahan vdW, tapi ulikan anyar ayeuna manggihan yén bahan vdW canggih lianna leuwih mangpaat pikeun tujuan ngahasilkeun sinar-X.Panaliti Technion parantos ngahasilkeun bahan vdW anu béda-béda sareng ngirim sinar éléktron ngalangkunganana dina sudut anu khusus anu nyababkeun émisi sinar-X dina cara anu dikontrol sareng akurat.Saterusna, peneliti nunjukkeun tunability tepat spéktrum radiasi dina resolusi unprecedented, ngamangpaatkeun kalenturan dina ngarancang kulawarga bahan vdW.

Artikel anyar ku grup panalungtikan ngandung hasil ékspérimén jeung téori anyar nu babarengan nyadiakeun bukti-of-konsép pikeun aplikasi inovatif bahan dua diménsi salaku sistem kompak nu ngahasilkeun radiasi dikawasa tur akurat.

"Ékspérimén sareng téori anu kami kembangkeun pikeun ngajelaskeun éta masihan kontribusi anu signifikan pikeun ngulik interaksi cahaya-matéri sareng muka jalan pikeun rupa-rupa aplikasi dina pencitraan sinar-X (médis X-ray, contona), spéktroskopi sinar-X anu dianggo. pikeun ciri bahan, jeung sumber cahaya kuantum kahareup dina rezim X-ray,” ceuk Prof Kaminer.