Pagbabago ng Laser ng Mga Structure ng Crystal sa Super Slow Motion

Ang impression ng alon ng density ng singil sa ultra-fast transmission electron microscope ng artist. Credit sa Larawan: Dr.Florian Sterl (Sterltech Optics)

Ang mga pisiko mula sa Göttingen ay unang nagawang makapag-film ng isang yugto ng paglipat na may napakataas na spatial at temporal na resolusyon.

Maaaring gamitin ang mga laser beam upang baguhin ang mga katangian ng mga materyal na may matinding katumpakan. Malawakang ginamit na ang prinsipyong ito sa mga teknolohiya tulad ng mga DVD na maaaring mai-rewrit. Gayunpaman, ang mga pinagbabatayan na proseso ay madalas na nangyayari sa hindi maiisip na mataas na bilis at sa isang maliit na sukat na sa ngayon ay nakatakas sila sa direktang pagmamasid. Ang mga mananaliksik sa Unibersidad ng Göttingen at ang Max Planck Institute para sa Biophysical Chemistry (MPI) sa Göttingen ay sa kauna-unahang pagkakataon na nakunan ang pagbabago ng laser ng isang istrakturang kristal sa mabagal na paggalaw na may resolusyon ng nanometer at isang microscope ng electron. Ang mga resulta ay nai-publish sa journal Agham.

Ang pangkat, kasama sina Thomas Danz at Propesor Claus Ropers, ay sinamantala ang isang hindi pangkaraniwang pag-aari ng isang materyal na binubuo ng mga atomikong manipis na layer ng asupre at tantalum atoms. Sa temperatura ng kuwarto ang istrakturang kristal nito ay nababago sa maliliit na mga istrakturang tulad ng alon – nabuo ang isang “charge density wave”. Sa mas mataas na temperatura ay nangyayari ang isang yugto ng paglipat kung saan biglang nawala ang orihinal na mga mikroskopikong alon. Ang kondaktibiti na elektrikal ay malaki rin ang pagkakaiba-iba, na kung saan ay isang nakawiwiling epekto para sa nano-electronics.

Sa kanilang mga eksperimento, sinimulan ng mga mananaliksik ang paglipat ng yugto na ito na may maikling pulso ng laser at naitala ang isang pelikula ng reaksyon ng density ng alon ng singil. “Ang aming sinusunod ay ang mabilis na pagbuo at paglago ng maliliit na rehiyon kung saan ang materyal ay lumilipat sa susunod na yugto,” sabi ni Thomas Danz, ang unang may-akda ng University of Göttingen. “Ang Ultra Fast Transmission Electron Mikroskopyo, na binuo sa Göttingen, ay nag-aalok ng pinakamataas na resolusyon ng oras para sa ganitong uri ng imaging sa mundo ngayon.” Ang tampok ng eksperimento ay isang bagong binuo diskarteng imaging na partikular na sensitibo sa ilang mga pagbabago na sinusunod sa paglipat ng yugto na ito. Ginagamit ito ng mga physicist ng Göttingen upang kunan ng larawan ang mga imaheng binubuo ng mga electron na nakakalat ng pagbagu-bago ng mala-kristal.

Pinapayagan ng state-of-the-art na mga diskarte na makuha ng mga mananaliksik ang pangunahing pananaw sa mga pagbabago sa istruktura na sanhi ng ilaw. “Nasa posisyon kaming ilipat ang aming diskarteng imaging sa iba pang mga istrukturang kristal,” sabi ni Propesor Claus Ropers, pinuno ng Nano-Optics at Ultra-Fast Dynamics sa University of Göttingen at Director ng Biophysical Chemistry MPI. “Sa ganitong paraan, hindi lamang namin sinasagot ang mga pangunahing katanungan sa solidong estado na pisika, ngunit binubuksan din ang mga bagong pananaw para sa optically mapagpapalit na materyales, matalinong mga nano-electronics sa hinaharap.”

Sanggunian: Thomas Danz, Till Domröse at Claus Ropers, “Ultra mabilis nano imaging ng pagkakasunud-sunod parameter sa isang istruktura yugto paglipat”, 22 Enero 2021, Magagamit dito. Agham.
DOI: 10.1126 / agham.abd2774

Related articles

Comments

LEAVE A REPLY

Please enter your comment!
Please enter your name here

Share article

Latest articles

Ang sinaunang ilog ng Delta ay minsang nagdadala ng likidong tubig sa ibabaw ng Mars

Eberselded Crete Delta: Ang sinaunang istraktura ng sinaunang ilog na Delta ay nagdala ng likidong tubig sa ibabaw ng Mars. Kredito: ESA /...

Ang Unang Mapa ng 3D Soundtrack para sa Panloob na Tainga na Ginawa Ng Advanced na Teknolohiya ng X-ray

Cochlea ear at auditory nerve membrane. Ang mga banda ng oktaba ay binibigyan ng iba't ibang kulay. Ang mga tao ay makakahanap...

Ang tagumpay sa tagumpay para sa solar fuel na ginawa ng paghahati ng tubig

Gumamit ang mga mananaliksik ng parehong mga computer at mikroskopyo upang malaman ang isang paraan upang potensyal na madagdagan ang pagganap ng aparato, gamit...

Ang 42,000-taong-gulang na mga puno ay nagdidirekta ng tumpak na pagtatasa ng huling pagbabago ng magnetic field ng Daigdig

Ang tala ng mga sinaunang puno ng lung mula sa Nagava, New Zealand. Kredito: Nelson Parker Ang mga sukat ng radiocarbon ng mga labi...

Isang bagong materyal na pambihirang tagumpay para sa matatag na mataas na boltahe na solidong mga baterya ng estado

Ang isang pangkat ng mga mananaliksik ay bumuo at gumawa ng isang bagong conductor ng sodium ion para sa solid-state sodium ion na baterya...

Newsletter

Subscribe to stay updated.