Astaíocht X-gha ag leictreoin shaora ag bualadh isteach ar ábhar van der Waals.Creidmheas: Technion – Institiúid Teicneolaíochta Iosrael
D'fhorbair taighdeoirí teicneolaíochta foinsí cruinne radaíochta a bhfuiltear ag súil go dtiocfaidh siad chun cinn in íomháú leighis agus i réimsí eile.D'fhorbair siad foinsí beachta radaíochta a d'fhéadfadh teacht in ionad na n-áiseanna costasacha agus an-achrannacha a úsáidtear faoi láthair le haghaidh tascanna den sórt sin.Táirgeann an gaireas molta radaíocht rialaithe le speictream cúng ar féidir é a tiúnadh le réiteach ard, ag infheistíocht fuinnimh réasúnta íseal.Is dócha go dtiocfaidh dul chun cinn i réimsí éagsúla de bharr na dtorthaí, lena n-áirítear anailís ar cheimiceáin agus ábhair bhitheolaíocha, íomháú leighis, trealamh X-ghathaithe le haghaidh scagthástála slándála, agus úsáidí eile as foinsí cruinne X-gha.

Arna fhoilsiú san iris Nature Photonics, bhí an tOllamh Ido Kaminer agus mac léinn a mháistir Michael Shentcis i gceannas ar an staidéar mar chuid de chomhoibriú le roinnt institiúidí taighde ag an Technion: Dámh na hInnealtóireachta Leictrí Andrew agus Erna Viterbi, an Solid State Institute, an Institiúid Nanaitheicneolaíochta Russell Berrie (RBNI), agus Ionad Helen Diller um Eolaíocht Chandamach, Ábhar agus Innealtóireacht.

Léiríonn páipéar na dtaighdeoirí breathnóireacht thurgnamhach a sholáthraíonn an chéad chruthúnas ar choincheap do mhúnlaí teoiriciúla a forbraíodh le deich mbliana anuas i sraith alt bunreachtúil.Bhí an chéad alt ar an ábhar le feiceáil freisin in Nature Photonics.Scríobh an tOllamh Kaminer le linn a iardhochtúireachta ag MIT, faoi mhaoirseacht an Oll. Marin Soljacic agus an Oll. John Joannopoulos, chuir an páipéar sin i láthair go teoiriciúil conas is féidir le hábhair dhéthoiseacha X-ghathanna a chruthú.Dar leis an Ollamh Kaminer, “bhí an t-alt sin mar chomhartha ar thús aistir i dtreo foinsí radaíochta bunaithe ar fhisic uathúil na n-ábhar déthoiseach agus a gcomhcheangail éagsúla—heterostruchtúir.Táimid tar éis tógáil ar an dul chun cinn teoiriciúil ón alt sin chun sraith alt leantacha a fhorbairt, agus anois, tá sceitimíní orainn an chéad bhreathnóireacht thurgnamhach ar chruthú radaíochta X-gha ó ábhair dá leithéid a fhógairt, agus na paraiméadair radaíochta á rialú go beacht. .”

Is struchtúir shaorga uathúla iad ábhair dhéthoiseacha a chuir stoirm ar an bpobal eolaíoch timpeall na bliana 2004 le forbairt graphene ag na fisiceoirí Andre Geim agus Konstantin Novoselov, a bhuaigh Duais Nobel san Fhisic níos déanaí i 2010. Is struchtúr saorga é Graphene de a. tiús adamhach aonair déanta as adaimh charbóin.Chruthaigh an bheirt bhuaiteoirí Nobel na chéad struchtúir graphene trí shraitheanna tanaí graifíte, “ábhar scríbhneoireachta” an phinn luaidhe, a scamhadh agus úsáid á baint as téip dhuchtaireachta.Fuair ​​​​an dá eolaithe agus taighdeoirí ina dhiaidh sin amach go bhfuil airíonna uathúla agus iontasacha ag graphene atá difriúil ó airíonna graifíte: neart ollmhór, trédhearcacht beagnach iomlán, seoltacht leictreach, agus cumas tarchurtha solais a cheadaíonn astú radaíochta - gné a bhaineann leis an alt seo.Déanann na gnéithe uathúla seo graphene agus ábhair dhéthoiseacha eile a bhfuil gealladh fúthu do na glúnta atá le teacht de bhraiteoirí ceimiceacha agus bitheolaíocha, cealla gréine, leathsheoltóirí, monatóireacht, agus níos mó.

Buaiteoir Nobel eile ar chóir a lua sula bhfillfidh sé ar an staidéar reatha ná Johannes Diderik van der Waals, a bhuaigh Duais Nobel san Fhisic céad bliain roimhe sin, i 1910. Is iad na hábhair atá ainmnithe ina dhiaidh anois – ábhair vdW – atá mar fhócas ag Taighde an Ollaimh Kaminer.Is sampla é Graphene freisin d'ábhar vdW, ach aimsíonn an staidéar nua anois go bhfuil ábhair vdW chun cinn eile níos úsáidí chun críche X-ghathanna a tháirgeadh.Tá na taighdeoirí Technion tar éis ábhair vdW éagsúla a tháirgeadh agus léasacha leictreoin a sheoladh tríothu ag uillinneacha sonracha a d'eascair astú X-gha ar bhealach rialaithe agus cruinn.Ina theannta sin, léirigh na taighdeoirí tiúnacht bheacht an speictrim radaíochta ag taifeach nach bhfacthas riamh roimhe, ag baint úsáide as an tsolúbthacht maidir le teaghlaigh ábhar vdW a dhearadh.

Tá torthaí turgnamhacha agus teoiric nua san alt nua ag an ngrúpa taighde a sholáthraíonn cruthúnas coincheapa le chéile chun ábhair dhéthoiseacha a chur i bhfeidhm mar dhlúthchóras a tháirgeann radaíocht rialaithe agus chruinn.

“Cuidíonn an turgnamh agus an teoiric a d’fhorbair muid chun é a mhíniú go mór leis an staidéar ar idirghníomhaíochtaí ábhar solais agus réitíonn siad an bealach d’fheidhmchláir éagsúla in íomháú X-gha (X-ghathaithe leighis, mar shampla), speictreascópacht X-gha a úsáidtear. chun ábhair a thréithriú, agus foinsí solais chandamach sa réimeas X-gha sa todhchaí,” a dúirt an tOllamh Kaminer.