Ван-дер-Ваальс материалына тийген эркин электрондордун рентген нурларынын эмиссиясы.Кредит: Technion – Израиль технологиялык институту
Technion изилдөөчүлөрү медициналык сүрөттөө жана башка тармактарда ачылыштарды алып келе турган так нурлануу булактарын иштеп чыгышты.Алар азыркы учурда мындай милдеттерди аткаруу үчүн колдонулуп жаткан кымбат баалуу жана түйшүктүү объектилерди алмаштыра ала турган так нурлануу булактарын иштеп чыгышты.Сунушталган аппарат салыштырмалуу аз энергияны сарптаганда, жогорку чечим менен жөндөөгө боло турган тар спектрдеги башкарылуучу нурланууну чыгарат.Изилдөөлөр химиялык заттарды жана биологиялык материалдарды талдоо, медициналык сүрөт тартуу, коопсуздукту текшерүү үчүн рентген жабдыктары жана башка так рентген булактарын колдонуу сыяктуу ар кандай тармактарда жетишкендиктерге алып келиши мүмкүн.

Nature Photonics журналында жарыяланган изилдөөнү профессор Идо Каминер жана анын магистринин студенти Майкл Шентсис Technionдогу бир нече изилдөө институттары менен кызматташуунун алкагында жетектеген: Эндрю жана Эрна Витерби электротехника факультети, Катуу дене институту, Рассел Берри Нанотехнология Институту (RBNI) жана Хелен Диллер кванттык илим, зат жана инженерия борбору.

Изилдөөчүлөрдүн макаласы акыркы он жылдыкта бир катар түзүүчү макалаларда иштелип чыккан теориялык моделдер үчүн концепциянын биринчи далилин камсыз кылган эксперименталдык байкоону көрсөтөт.Бул темадагы биринчи макала Nature Photonics журналында да чыкты.Профессор Каминер MITдеги постдоктура учурунда профессор Марин Сольячич жана профессор Жон Джоаннопулостун жетекчилиги астында жазылган бул макалада эки өлчөмдүү материалдар рентген нурларын кантип жаратышы теориялык жактан берилген.Профессор Каминердин айтымында, «ал макала эки өлчөмдүү материалдардын жана алардын ар кандай комбинацияларынын — гетероструктуралардын уникалдуу физикасына негизделген радиациялык булактарга карай саякаттын башталышы болгон.Биз ошол макаланын теориялык ачылышына таянып, кийинки макалалардын сериясын иштеп чыктык, эми биз радиациялык параметрлерди так көзөмөлдөө менен, мындай материалдардан рентген нурлануусун түзүү боюнча биринчи эксперименталдык байкоону жарыялоого кубанычтабыз. .”

Эки өлчөмдүү материалдар – 2004-жылы физиктер Андре Гейм менен Константин Новоселов тарабынан графенди иштеп чыгуу менен илимий коомчулукту каптаган уникалдуу жасалма түзүлүштөр, алар кийинчерээк 2010-жылы физика боюнча Нобель сыйлыгына ээ болушкан. Графен – бул жасалма түзүлүш көмүртек атомдорунан жасалган бир атомдук жоондук.Биринчи графен структуралары эки Нобель сыйлыгынын лауреаты тарабынан скотчту колдонуу менен карандаштын “жазуу материалы” болгон графиттин жука катмарларын сыйрып алуу жолу менен түзүлгөн.Эки илимпоз жана андан кийинки изилдөөчүлөр графиттин графит касиеттеринен айырмаланган уникалдуу жана таң калыштуу касиеттерге ээ экенин аныкташты: эбегейсиз күч, дээрлик толук ачык-айкындуулук, электр өткөргүчтүк жана радиацияны чыгарууга мүмкүндүк берүүчү жарык өткөрүү жөндөмдүүлүгү — бул макалага тиешелүү аспект.Бул уникалдуу өзгөчөлүктөр химиялык жана биологиялык сенсорлордун, күн батареяларынын, жарым өткөргүчтөрдүн, мониторлордун жана башкалардын келечек муундары үчүн келечектүү графен жана башка эки өлчөмдүү материалдарды түзөт.

Бул изилдөөгө кайтуудан мурун айта кете турган дагы бир Нобель сыйлыгынын лауреаты – Иоганнес Дидерик ван дер Ваальс, ал мындан туура жүз жыл мурун, 1910-жылы физика боюнча Нобель сыйлыгын алган. Учурда анын ысымын алып жүргөн материалдар – vdW материалдары – изилдөөчүлөрдүн көңүл чордонунда. Каминердин изилдөөлөрү профессор.Графен ошондой эле vdW материалынын үлгүсү болуп саналат, бирок жаңы изилдөө башка өнүккөн vdW материалдары рентген нурларын өндүрүү үчүн пайдалуураак экенин көрсөттү.Technion изилдөөчүлөрү ар кандай vdW материалдарын чыгарышты жана алар аркылуу белгилүү бир бурчта электрондук нурларды жөнөтүштү, бул контролдонуучу жана так түрдө рентген нурларын чыгарууга алып келди.Мындан тышкары, изилдөөчүлөр vdW материалдарынын үй-бүлөлөрүн долбоорлоодо ийкемдүүлүктү колдонуп, болуп көрбөгөндөй резолюцияда радиациялык спектрдин так тууралоо мүмкүнчүлүгүн көрсөтүштү.

Изилдөө тобунун жаңы макаласында эксперименталдык натыйжалар жана жаңы теория камтылган, алар чогуу эки өлчөмдүү материалдарды инновациялык колдонуу үчүн башкарылуучу жана так нурланууну пайда кылган компакт система катары далилдейт.

"Биз аны түшүндүрүү үчүн иштеп чыккан эксперимент жана теория жарык-заттын өз ара аракеттенүүсүн изилдөөгө олуттуу салым кошот жана рентгендик сүрөттөөдө (мисалы, медициналык рентген), рентген спектроскопиясында ар түрдүү колдонмолорго жол ачат. материалдарды, рентгендик режимде келечектеги кванттык жарык булактарын мүнөздөөгө», - деди профессор Каминер.