Röntgen-emisje troch frije elektroanen dy't in Van der Waals-materiaal ynslaan.Kredyt: Technion - Israel Institute of Technology
Technion-ûndersikers hawwe krekte strielingsboarnen ûntwikkele dy't wurde ferwachte dat se liede ta trochbraken yn medyske ôfbylding en oare gebieten.Se hawwe krekte strielingsboarnen ûntwikkele dy't de djoere en omslachtige foarsjenningen dy't op it stuit brûkt wurde foar sokke taken ferfange kinne.It foarstelde apparaat produsearret kontrolearre strieling mei in smel spektrum dat kin wurde ôfstimd mei hege resolúsje, op in relatyf lege enerzjy ynvestearrings.De befinings sille wierskynlik liede ta trochbraken op in ferskaat oan fjilden, ynklusyf de analyze fan gemikaliën en biologyske materialen, medyske ôfbylding, röntgenapparatuer foar befeiligingsscreening, en oare gebrûk fan krekte röntgenboarnen.

Publisearre yn it tydskrift Nature Photonics, de stúdzje waard laat troch professor Ido Kaminer en syn masterstudint Michael Shentcis as ûnderdiel fan in gearwurking mei ferskate ûndersyksynstituten by de Technion: de Andrew en Erna Viterbi Fakulteit fan Electrical Engineering, it Solid State Institute, de Russell Berrie Nanotechnology Institute (RBNI), en it Helen Diller Sintrum foar Quantum Science, Matter and Engineering.

It papier fan 'e ûndersikers toant in eksperimintele observaasje dy't it earste bewiis-fan-konsept leveret foar teoretyske modellen ûntwikkele yn' e lêste desennia yn in searje konstitutive artikels.It earste artikel oer it ûnderwerp ferskynde ek yn Nature Photonics.Skreaun troch prof. Kaminer tidens syn postdoc oan MIT, ûnder tafersjoch fan prof. Marin Soljacic en prof. John Joannopoulos, dat papier presintearre teoretysk hoe't twadiminsjonale materialen kinne meitsje X-rays.Neffens prof. Kaminer, "dat artikel markearre it begjin fan in reis nei strieling boarnen basearre op de unike natuerkunde fan twadiminsjonale materialen en harren ferskate kombinaasjes - heterostruktueren.Wy hawwe boud op 'e teoretyske trochbraak fan dat artikel om in searje folgjende artikels te ûntwikkeljen, en no binne wy ​​entûsjast om de earste eksperimintele observaasje oan te kundigjen oer it meitsjen fan röntgenstralen út sokke materialen, wylst wy de stralingsparameters krekt kontrolearje ."

Twadimensjonale materialen binne unike keunstmjittige struktueren dy't de wittenskiplike mienskip om it jier 2004 troch de stoarm naam mei de ûntwikkeling fan grafeen troch natuerkundigen Andre Geim en Konstantin Novoselov, dy't letter de Nobelpriis foar de natuerkunde wûn yn 2010. Grafeen is in keunstmjittige struktuer fan in ienige atoomdikte makke fan koalstofatomen.De earste grafeenstruktueren waarden makke troch de twa Nobelpriiswinners troch tinne lagen grafyt, it "skriuwmateriaal" fan it potlead, ôf te skiljen, mei duct tape.De twa wittenskippers en folgjende ûndersikers ûntdutsen dat grafeen unike en ferrassende eigenskippen hat dy't ferskille fan grafyteigenskippen: ûnbidige sterkte, hast folsleine transparânsje, elektryske konduktiviteit, en ljocht-transmittearjende kapasiteit dy't stralingsútstjit mooglik makket - in aspekt relatearre oan dit artikel.Dizze unike funksjes meitsje grafene en oare twadiminsjonale materialen belofte foar takomstige generaasjes fan gemyske en biologyske sensoren, sinnesellen, semiconductors, monitors, en mear.

In oare Nobelpriiswinner dy't neamd wurde moat foar't weromkomt op dizze stúdzje is Johannes Diderik van der Waals, dy't krekt hûndert jier earder de Nobelpriis foar de natuerkunde wûn, yn 1910. De materialen dy't no nei him neamd binne - vdW-materialen - binne it fokus Prof. Kaminer syn ûndersyk.Grafeen is ek in foarbyld fan in vdW-materiaal, mar de nije stúdzje fynt no dat oare avansearre vdW-materialen brûkberder binne foar it produsearjen fan röntgenstralen.De Technion-ûndersikers hawwe ferskate vdW-materialen produsearre en elektronenstralen der trochhinne stjoerd yn spesifike hoeken dy't op in kontrolearre en krekte manier liede ta röntgenútstjit.Fierder demonstrearren de ûndersikers krekte ôfstimming fan it strielingsspektrum by ungewoane resolúsje, mei help fan de fleksibiliteit by it ûntwerpen fan famyljes fan vdW-materialen.

It nije artikel fan 'e ûndersyksgroep befettet eksperimintele resultaten en nije teory dy't tegearre in proof-of-concept leverje foar in ynnovative tapassing fan twadiminsjonale materialen as in kompakt systeem dat kontroleare en krekte strieling produsearret.

"It eksperimint en de teory dy't wy ûntwikkele hawwe om it te ferklearjen, leverje in wichtige bydrage oan 'e stúdzje fan ljocht-stof-ynteraksjes en meitsje it paad foar ferskate tapassingen yn röntgenôfbylding (bygelyks medyske röntgenstraal), brûkt röntgenspektroskopie. om materialen te karakterisearjen, en takomstige kwantumljochtboarnen yn it röntgenrezjym," sei prof. Kaminer.