X-ray emission pinaagi sa libre nga electron impinging sa usa ka van der Waals materyal.Kredito: Technion - Israel Institute of Technology
Ang mga tigdukiduki sa technion nakahimo og tukma nga mga tinubdan sa radyasyon nga gilauman nga mosangpot sa mga kalampusan sa medikal nga imaging ug uban pang mga lugar.Nakahimo silag tukma nga mga tinubdan sa radyasyon nga mahimong mopuli sa mahal ug hago nga mga pasilidad nga gigamit karon alang sa maong mga buluhaton.Ang gisugyot nga apparatus naghimo og kontrolado nga radiation nga adunay usa ka pig-ot nga spectrum nga mahimong ma-tune nga adunay taas nga resolusyon, sa medyo ubos nga pagpamuhunan sa enerhiya.Ang mga nahibal-an lagmit nga mosangput sa mga kauswagan sa lainlaing natad, lakip ang pag-analisar sa mga kemikal ug biolohikal nga materyales, medikal nga imaging, kagamitan sa X-ray alang sa screening sa seguridad, ug uban pang mga gamit sa tukma nga gigikanan sa X-ray.

Gipatik sa journal Nature Photonics, ang pagtuon gipangulohan ni Propesor Ido Kaminer ug ang estudyante sa iyang agalon nga si Michael Shentcis isip kabahin sa usa ka kolaborasyon sa daghang mga research institute sa Technion: ang Andrew ug Erna Viterbi Faculty of Electrical Engineering, ang Solid State Institute, ang Russell Berrie Nanotechnology Institute (RBNI), ug ang Helen Diller Center alang sa Quantum Science, Matter ug Engineering.

Ang papel sa mga tigdukiduki nagpakita sa usa ka eksperimento nga obserbasyon nga naghatag sa unang pamatuod-sa-konsepto alang sa teoretikal nga mga modelo nga naugmad sa miaging dekada sa usa ka serye sa mga constitutive nga mga artikulo.Ang unang artikulo bahin sa hilisgutan migawas usab sa Nature Photonics.Gisulat ni Prof. Kaminer atol sa iyang postdoc sa MIT, ubos sa pagdumala ni Prof. Marin Soljacic ug Prof. John Joannopoulos, ang maong papel nga gipresentar sa teoretikal nga paagi kon sa unsang paagi ang duha-ka-dimensyon nga mga materyales makahimo og X-ray.Sumala kang Prof. Kaminer, “kana nga artikulo nagtimaan sa sinugdanan sa usa ka panaw paingon sa mga tinubdan sa radyasyon pinasukad sa talagsaong pisika sa duha-ka-dimensiyon nga mga materyales ug sa ilang nagkalainlaing kombinasyon—mga heterostructure.Nagtukod kami sa theoretical breakthrough gikan sa maong artikulo aron sa pagpalambo sa usa ka sunod-sunod nga follow-up nga mga artikulo, ug karon, kami naghinam-hinam nga ipahibalo ang unang eksperimento nga obserbasyon sa pagmugna sa X-ray radiation gikan sa maong mga materyales, samtang tukma nga nagkontrol sa mga parameter sa radiation. .”

Ang two-dimensional nga mga materyales kay talagsaon nga artipisyal nga mga istruktura nga mikuha sa siyentipikong komunidad pinaagi sa bagyo sa palibot sa tuig 2004 uban sa pag-uswag sa graphene sa mga pisiko nga sila Andre Geim ug Konstantin Novoselov, kinsa sa ulahi nakadaog sa Nobel Prize sa Physics niadtong 2010. Ang Graphene usa ka artipisyal nga istruktura sa usa ka single atomic gibag-on nga gihimo gikan sa carbon atoms.Ang unang mga istruktura sa graphene gimugna sa duha ka mananaog sa Nobel pinaagi sa pagpanit sa nipis nga mga lut-od sa graphite, ang "materyal sa pagsulat" sa lapis, gamit ang duct tape.Ang duha ka siyentista ug ang misunod nga mga tigdukiduki nakadiskobre nga ang graphene adunay talagsaon ug makapakurat nga mga kabtangan nga lahi sa graphite nga mga kabtangan: dako nga kalig-on, halos kompleto nga transparency, electrical conductivity, ug kahayag-transmitting nga kapabilidad nga nagtugot sa radiation emission-usa ka aspeto nga may kalabutan sa karon nga artikulo.Kining talagsaon nga mga bahin naghimo sa graphene ug uban pang duha ka dimensyon nga mga materyales nga nagsaad alang sa umaabot nga mga henerasyon sa kemikal ug biological nga mga sensor, solar cell, semiconductors, monitor, ug uban pa.

Ang laing mananaog sa Nobel nga kinahanglang hisgotan sa dili pa mobalik sa presenteng pagtuon mao si Johannes Diderik van der Waals, kinsa nakadaog sa Nobel Prize sa Physics eksaktong usa ka gatos ka tuig ang milabay, niadtong 1910. Ang mga materyales nga ginganlan karon sunod kaniya—vdW materials—mao ang sentro sa Ang panukiduki ni Prof. Kaminer.Ang Graphene usa usab ka pananglitan sa usa ka vdW nga materyal, apan ang bag-ong pagtuon karon nakakaplag nga ang ubang mga advanced vdW nga materyales mas mapuslanon alang sa katuyoan sa paghimo og X-ray.Ang mga tigdukiduki sa Technion nakagama ug lain-laing mga vdW nga materyales ug nagpadala ug mga electron beam pinaagi niini sa piho nga mga anggulo nga mitultol sa X-ray emission sa kontrolado ug tukma nga paagi.Dugang pa, ang mga tigdukiduki nagpakita sa tukma nga tunability sa radiation spectrum sa wala pa mahitabo nga resolusyon, nga gigamit ang pagka-flexible sa pagdesinyo sa mga pamilya sa vdW nga mga materyales.

Ang bag-ong artikulo sa grupo sa panukiduki naglangkob sa mga resulta sa eksperimento ug bag-ong teorya nga dungan nga naghatag usa ka pamatuod-sa-konsepto alang sa usa ka bag-ong aplikasyon sa duha ka dimensiyon nga mga materyales ingon usa ka compact nga sistema nga nagpatunghag kontrolado ug tukma nga radiation.

"Ang eksperimento ug ang teorya nga among gihimo aron ipatin-aw kini usa ka hinungdanon nga kontribusyon sa pagtuon sa mga interaksyon sa light-matter ug naghatag dalan alang sa lainlaing mga aplikasyon sa X-ray imaging (medikal nga X-ray, pananglitan), gigamit ang X-ray spectroscopy. aron mahulagway ang mga materyales, ug umaabot nga quantum light nga mga tinubdan sa X-ray nga rehimen, "miingon si Prof. Kaminer.