Gelişmiş ışık darbeleri kullanılarak nano ölçekli elektron hareketi analizi
kaydeden Robert Schreiber
Oldenburg, Almanya (SPX) 10 Ocak 2024
Oldenburg Üniversitesi'nden Dr. Jan Vogelsang'ın da aralarında bulunduğu İsveç ve Almanya'dan araştırmacılar, ultra hızlı elektron dinamiği çalışmalarında önemli ilerlemeler kaydetti. Çinko oksit kristallerinin yüzeyindeki elektronların hareketini benzeri görülmemiş uzaysal ve zamansal çözünürlükle izleyen çalışmaları, bu alanda kayda değer bir ilerlemeye işaret ediyor.
Hızla gelişen ultra hızlı elektron dinamiği alanının bir parçası olan bu araştırma, nanomalzemeler içindeki elektron hareketini gözlemlemek için lazer darbeleri kullandı. Ekibin Advanced Physics Research bilim dergisinde ayrıntıları verilen deneyleri, nanomalzemelerden yeni güneş pili teknolojilerine kadar çeşitli uygulamalardaki elektron davranışını anlama konusundaki yaklaşımlarının potansiyelini ortaya koyuyor.
Başarılarının merkezinde fotoemisyon elektron mikroskobu (PEEM) ile attosaniye fizik teknolojisinin yenilikçi birleşimi yatıyordu. Malzeme yüzeylerini incelemek için kullanılan bir teknik olan PEEM, elektronları uyarmak ve ardından takip etmek için fotoğrafçılıkta yüksek hızlı flaş kullanımına benzer şekilde son derece kısa süreli ışık darbeleriyle eşleştirildi. Dr. Vogelsang, "Süreç, fotoğrafçılıkta hızlı bir hareketi yakalayan flaşa benziyor" diye açıkladı.
Bu alandaki en önemli zorluklardan biri, bu inanılmaz derecede hızlı elektron hareketlerini gözlemlemek için gerekli zamansal kesinliğe ulaşmaktır. Atom çekirdeğinden önemli ölçüde daha küçük ve daha hızlı olan elektronlar, olağanüstü hızlı ölçüm teknikleri gerektirir. PEEM'in uzaysal veya zamansal çözünürlükten ödün vermeden attosaniye mikroskobu ile entegrasyonu çok önemli bir başarıydı. Dr. Vogelsang, ekibin atılımını şöyle ifade etti: "Artık nihayet, ışık ve maddenin atomik düzeyde ve nanoyapılardaki etkileşimini ayrıntılı olarak araştırmak için attosaniye darbelerini kullanabileceğimiz noktaya ulaştık."
Ekibin deneysel yaklaşımı, saniyede 200,000 attosaniyelik flaş üretebilen yüksek güçlü bir ışık kaynağından büyük ölçüde yararlandı. Bu frekans, bireysel elektronların kristal yüzeyinden salınmasını sağladı ve davranışlarının kesintisiz bir şekilde incelenmesine olanak sağladı. Dr. Vogelsang, bu teknolojik yeteneğin önemini vurgulayarak, "Saniyede ne kadar çok darbe üretirseniz, veri kümesinden küçük bir ölçüm sinyalini çıkarmak o kadar kolay olur" dedi.
Araştırma, İsveç'teki Lund Üniversitesi'nin laboratuvarında, tanınmış bir fizikçi ve geçen yıl fizik alanında üç Nobel ödülü sahibinden biri olan Profesör Dr. Anne L'Huillier liderliğinde gerçekleştirildi. Lund Üniversitesi'nin laboratuvarı, dünyada bu tür ileri deneyler için donatılmış birkaç laboratuvar arasında yer alıyor.
Daha önce Lund Üniversitesi'nde doktora sonrası araştırmacı olarak çalışan Dr. Vogelsang, şu anda Oldenburg Üniversitesi'nde benzer bir laboratuvar kuruyor. Bu iki kurum arasındaki işbirliği, çeşitli malzemeler ve nanoyapılardaki elektron davranışını keşfetme planlarıyla devam edecek.
Dr. Vogelsang, 2022'den bu yana Oldenburg Üniversitesi'nde, Alman Araştırma Vakfı'nın Emmy Noether Programı tarafından desteklenen Attosecond Mikroskopi araştırma grubuna liderlik ediyor. Bu girişim, Almanya'nın en ileri bilimsel araştırmaları teşvik etme konusundaki kararlılığını yansıtıyor.
Araştırma raporu:Aşırı ultraviyole attosaniye darbe çifti kullanılarak ZnO yüzeyinde zamanla çözümlenen fotoemisyon elektron mikroskobu
İlgili Bağlantılar
Oldenburg Üniversitesi
Yıldız Kimyası, Evren ve İçindeki Her Şey
- SEO Destekli İçerik ve Halkla İlişkiler Dağıtımı. Bugün Gücünüzü Artırın.
- PlatoData.Network Dikey Üretken Yapay Zeka. Kendine güç ver. Buradan Erişin.
- PlatoAiStream. Web3 Zekası. Bilgi Genişletildi. Buradan Erişin.
- PlatoESG. karbon, temiz teknoloji, Enerji, Çevre, Güneş, Atık Yönetimi. Buradan Erişin.
- PlatoSağlık. Biyoteknoloji ve Klinik Araştırmalar Zekası. Buradan Erişin.
- Kaynak: https://www.spacedaily.com/reports/Nanoscale_electron_movement_analysis_using_advanced_light_pulses_999.html
