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

82% ng Mga Tao na Na-ospital Sa COVID-19 Bumuo ng Mga Neurological Problems

Isinasaalang-alang ang tomography ng utak. Ang mga pasyente na may mga karamdaman na nagpapahiwatig ng neurological ay kasangkot COVID-19 anim na beses na mas malamang...

“Gobsmacked” – Ang Melanie Wood ng Harvard ay Naging Unang Babae na Nanalo ng $ 1M Waterman Award sa Math

Si Melanie Wood ang unang babaeng nanalo ng isang Waterman Award sa matematika. Kredito: Stephanie Mitchell / Harvard Staff Photographer Kinikilala para sa mga...

Bagong Pagong na Natagpuan sa Huling Cretaceous ng Madagascar

Ang pagbabagong-tatag ng buhay ng Sahonachelys mailakavava, umaatake sa Madagascan na palaka tadpoles na si Belzebufo ay nagprotesta gamit ang isang espesyal na diyeta...

Natuklasan ng mga siyentista na ang loob ng Saturn – ang makapal na layer ng helium – ay nakakaapekto sa magnetic field ng mga...

Ang magnetikong patlang ni Saturn na nakikita sa itaas. Credit-Ancate Barrick / Jones Hopkins University Ginagaya ng mga mananaliksik ang mga kondisyong kinakailangan para...

Lumilikha ang mga mananaliksik ng cybersecurity ng mas mahusay na kanaryo – gamit ang AI upang lumikha ng pekeng mga dokumento

Ang bagong artipisyal na sistema ng katalinuhan ay lumilikha ng mga pekeng dokumento upang linlangin ang mga kalaban. Sa panahon ng World War II, ang...

Newsletter

Subscribe to stay updated.