Van der Waals materialiga tegib turgan erkin elektronlarning rentgen nurlanishi.Kredit: Technion - Isroil texnologiya instituti
Technion tadqiqotchilari tibbiy tasvirlash va boshqa sohalarda yutuqlarga olib kelishi kutilayotgan aniq nurlanish manbalarini ishlab chiqdilar.Ular hozirda bunday vazifalarni bajarish uchun foydalanilayotgan qimmat va noqulay ob'ektlarni almashtirishi mumkin bo'lgan aniq nurlanish manbalarini ishlab chiqdilar.Tavsiya etilgan qurilma nisbatan past energiya sarfi bilan yuqori aniqlikda sozlanishi mumkin bo'lgan tor spektrli boshqariladigan nurlanishni ishlab chiqaradi.Topilmalar kimyoviy va biologik materiallarni tahlil qilish, tibbiy tasvirlash, xavfsizlikni tekshirish uchun rentgen uskunalari va aniq rentgen manbalaridan boshqa foydalanish kabi turli sohalarda yutuqlarga olib kelishi mumkin.

Nature Photonics jurnalida chop etilgan tadqiqot professor Ido Kaminer va uning magistranti Maykl Shentsis tomonidan Techniondagi bir nechta tadqiqot institutlari bilan hamkorlikda olib borildi: Endryu va Erna Viterbi elektrotexnika fakulteti, Qattiq jism instituti, Rassel Berri Nanotexnologiya Instituti (RBNI) va Xelen Diller Kvant fanlari, materiya va muhandislik markazi.

Tadqiqotchilarning maqolasi so'nggi o'n yil ichida bir qator ta'sis maqolalarida ishlab chiqilgan nazariy modellar uchun birinchi kontseptsiyani isbotlovchi eksperimental kuzatishni ko'rsatadi.Ushbu mavzu bo'yicha birinchi maqola Nature Photonics jurnalida ham paydo bo'ldi.Professor Kaminer tomonidan MITda o'qishdan keyin professor Marin Soljachic va professor Jon Joannopulos rahbarligida yozilgan ushbu maqola ikki o'lchovli materiallar rentgen nurlarini qanday yaratishi mumkinligini nazariy jihatdan taqdim etdi.Professor Kaminerning so‘zlariga ko‘ra, “o‘sha maqola ikki o‘lchovli materiallar va ularning turli kombinatsiyalari — geterostrukturalarning noyob fizikasiga asoslangan radiatsiya manbalariga sayohatning boshlanishi edi.Biz ushbu maqoladan olingan nazariy yutuqlarga asoslanib, bir qator keyingi maqolalarni ishlab chiqdik va endi biz radiatsiya parametrlarini aniq nazorat qilgan holda, bunday materiallardan rentgen nurlanishini yaratish bo'yicha birinchi eksperimental kuzatuvni e'lon qilishdan xursandmiz. ”.

Ikki oʻlchovli materiallar — 2004-yilda, keyinchalik 2010-yilda fizika boʻyicha Nobel mukofotini qoʻlga kiritgan fiziklar Andre Geym va Konstantin Novoselovlarning grafenni ishlab chiqishlari bilan ilmiy jamoatchilikni hayratga solgan noyob sunʼiy tuzilmalar. uglerod atomlaridan tashkil topgan yagona atom qalinligi.Birinchi grafen tuzilmalari ikki Nobel mukofoti laureati tomonidan qalamning "yozuv materiali" bo'lgan grafitning yupqa qatlamlarini yopishqoq lenta yordamida tozalash orqali yaratilgan.Ikki olim va keyingi tadqiqotchilar grafenning grafit xususiyatlaridan farq qiladigan noyob va hayratlanarli xususiyatlarga ega ekanligini aniqladilar: ulkan kuch, deyarli to'liq shaffoflik, elektr o'tkazuvchanligi va nurlanishni ta'minlaydigan yorug'lik o'tkazuvchanligi - bu ushbu maqola bilan bog'liq bo'lgan jihat.Ushbu noyob xususiyatlar grafen va boshqa ikki o'lchovli materiallarni kelajak avlodlar uchun kimyoviy va biologik sensorlar, quyosh batareyalari, yarim o'tkazgichlar, monitorlar va boshqalar uchun istiqbolli qiladi.

Ushbu tadqiqotga qaytishdan oldin eslatib o'tish kerak bo'lgan yana bir Nobel mukofoti sovrindori - bu 1910 yilda fizika bo'yicha Nobel mukofotini qo'lga kiritgan Yoxannes Diderik van der Vaalsdir. Prof.Kaminerning tadqiqotlari.Grafen ham vdW materialining namunasidir, ammo yangi tadqiqot endi boshqa ilg'or vdW materiallari rentgen nurlarini ishlab chiqarish uchun foydaliroq ekanligini aniqladi.Technion tadqiqotchilari turli xil vdW materiallarini ishlab chiqardilar va ular orqali elektron nurlarni muayyan burchaklarda yubordilar, bu esa boshqariladigan va aniq tarzda rentgen nurlanishiga olib keldi.Bundan tashqari, tadqiqotchilar vdW materiallari oilalarini loyihalashda moslashuvchanlikdan foydalangan holda, radiatsiya spektrining misli ko'rilmagan aniqlikda aniq sozlanishini namoyish etdilar.

Tadqiqot guruhining yangi maqolasi eksperimental natijalar va yangi nazariyani o'z ichiga oladi, ular birgalikda ikki o'lchovli materiallarni boshqariladigan va aniq nurlanish ishlab chiqaradigan ixcham tizim sifatida innovatsion qo'llash uchun kontseptsiyani isbotlaydi.

"Biz uni tushuntirish uchun ishlab chiqqan tajriba va nazariya yorug'lik-materiya o'zaro ta'sirini o'rganishga katta hissa qo'shadi va rentgen tasvirida (masalan, tibbiy rentgen), rentgen spektroskopiyasida turli xil ilovalar uchun yo'l ochadi. materiallarni va rentgen rejimida kelajakdagi kvant yorug'lik manbalarini tavsiflash uchun, - deydi professor Kaminer.