Emisi sinar-X dening elektron bebas sing kena ing materi van der Waals.Kredit: Technion - Institut Teknologi Israel
Peneliti teknologi wis ngembangake sumber radiasi sing akurat sing samesthine bakal nyebabake terobosan ing pencitraan medis lan wilayah liyane.Dheweke wis ngembangake sumber radiasi sing tepat sing bisa ngganti fasilitas sing larang lan rumit sing saiki digunakake kanggo tugas kasebut.Aparat sing disaranake ngasilake radiasi sing dikontrol kanthi spektrum sing sempit sing bisa disetel kanthi resolusi dhuwur, kanthi investasi energi sing relatif murah.Panemuan kasebut bisa nyebabake terobosan ing macem-macem lapangan, kalebu analisis bahan kimia lan biologi, pencitraan medis, peralatan sinar-X kanggo screening keamanan, lan panggunaan sumber sinar-X sing akurat.

Diterbitake ing jurnal Nature Photonics, panliten kasebut dipimpin dening Profesor Ido Kaminer lan mahasiswa master Michael Shentcis minangka bagean saka kolaborasi karo sawetara lembaga riset ing Technion: Fakultas Teknik Elektro Andrew lan Erna Viterbi, Solid State Institute, Russell Berrie Nanotechnology Institute (RBNI), lan Helen Diller Center for Quantum Science, Matter and Engineering.

Makalah peneliti nuduhake pengamatan eksperimen sing nyedhiyakake bukti-konsep pisanan kanggo model teoretis sing dikembangake sajrone dekade pungkasan ing seri artikel konstitutif.Artikel pisanan babagan subyek uga muncul ing Nature Photonics.Ditulis dening Prof. Kaminer sak postdoc ing MIT, ing pengawasan saka Prof. Marin Soljacic lan Prof. John Joannopoulos, sing kertas presented teoritis carane bahan loro-dimensi bisa nggawe sinar-X.Miturut Prof. Kaminer, "artikel kasebut nandhani wiwitan lelungan menyang sumber radiasi adhedhasar fisika unik saka bahan rong dimensi lan macem-macem kombinasi-heterostruktur.Kita wis mbangun terobosan teoretis saka artikel kasebut kanggo ngembangake seri artikel tindak lanjut, lan saiki, kita seneng ngumumake pengamatan eksperimen pisanan babagan nggawe radiasi sinar-X saka bahan kasebut, nalika ngontrol paramèter radiasi kanthi tepat. .”

Materi rong dimensi minangka struktur buatan unik sing nyebabake komunitas ilmiah ing sekitar taun 2004 kanthi pangembangan graphene dening fisikawan Andre Geim lan Konstantin Novoselov, sing banjur menangake Bebungah Nobel Fisika ing taun 2010. Graphene minangka struktur buatan saka a kekandelan atom tunggal digawe saka atom karbon.Struktur graphene pisanan digawe dening loro pamenang Nobel kanthi ngethok lapisan tipis grafit, "bahan panulisan" potlot, nggunakake lakban.Loro ilmuwan lan peneliti sakteruse nemokake yen graphene nduweni sifat unik lan nggumunake sing beda karo sifat grafit: kekuatan gedhe, transparansi meh lengkap, konduktivitas listrik, lan kemampuan ngirim cahya sing ngidini emisi radiasi - aspek sing ana gandhengane karo artikel iki.Fitur unik iki nggawe graphene lan bahan loro-dimensi liyane njanjeni kanggo generasi sensor kimia lan biologi, sel surya, semikonduktor, monitor, lan liya-liyane.

Pamenang Nobel liyane sing kudu disebutake sadurunge bali menyang studi saiki yaiku Johannes Diderik van der Waals, sing menangake Bebungah Nobel ing Fisika persis satus taun sadurunge, ing taun 1910. Bahan-bahan sing saiki dijenengi miturut jeneng dheweke - bahan vdW - dadi fokus ing Panaliten Prof. Kaminer.Graphene uga minangka conto saka materi vdW, nanging panliten anyar saiki nemokake manawa bahan vdW canggih liyane luwih migunani kanggo tujuan ngasilake sinar-X.Peneliti Technion wis ngasilake bahan vdW sing beda-beda lan ngirim sinar elektron ing sudut tartamtu sing nyebabake emisi sinar-X kanthi cara sing dikontrol lan akurat.Salajengipun, peneliti nduduhake tunability tepat saka spektrum radiation ing resolusi unprecedented, nggunakke keluwesan ing ngrancang kulawarga bahan vdW.

Artikel anyar dening klompok riset ngemot asil eksperimen lan teori anyar sing bebarengan nyedhiyakake bukti-konsep kanggo aplikasi inovatif saka bahan loro-dimensi minangka sistem kompak sing ngasilake radiasi sing dikontrol lan akurat.

"Eksperimen lan teori sing dikembangake kanggo nerangake menehi kontribusi sing signifikan kanggo sinau babagan interaksi materi cahya lan mbukak dalan kanggo macem-macem aplikasi ing pencitraan sinar-X (X-ray medis, contone), spektroskopi sinar-X digunakake. kanggo ciri bahan, lan sumber cahya kuantum mangsa ing regime X-ray, "ujare Prof. Kaminer.