एक्स-रे उत्सर्जन भ्यान डर वाल्स सामग्रीमा इम्पिङ गर्ने फ्री इलेक्ट्रोनहरू द्वारा।क्रेडिट: टेक्नोलियन - इजरायल इन्स्टिच्युट अफ टेक्नोलोजी
प्राविधिक अनुसन्धानकर्ताहरूले सटीक विकिरण स्रोतहरू विकास गरेका छन् जसले मेडिकल इमेजिङ र अन्य क्षेत्रहरूमा सफलताहरूको नेतृत्व गर्ने अपेक्षा गरिन्छ।तिनीहरूले सटीक विकिरण स्रोतहरू विकास गरेका छन् जसले त्यस्ता कार्यहरूको लागि हाल प्रयोग गरिने महँगो र बोझिल सुविधाहरूलाई प्रतिस्थापन गर्न सक्छ।सुझाव गरिएको उपकरणले साँघुरो स्पेक्ट्रमको साथ नियन्त्रित विकिरण उत्पादन गर्दछ जुन अपेक्षाकृत कम ऊर्जा लगानीमा उच्च रिजोल्युसनको साथ ट्युन गर्न सकिन्छ।निष्कर्षहरूले रसायन र जैविक सामग्रीहरूको विश्लेषण, मेडिकल इमेजिङ, सुरक्षा जाँचका लागि एक्स-रे उपकरणहरू, र सही एक्स-रे स्रोतहरूको अन्य प्रयोगहरू सहित विभिन्न क्षेत्रहरूमा सफलताहरू ल्याउने सम्भावना छ।

नेचर फोटोनिक्स जर्नलमा प्रकाशित, यो अध्ययन प्रोफेसर इडो कमिनेर र उनको मास्टरको विद्यार्थी माइकल शेन्टिसको नेतृत्वमा टेक्नियन: एन्ड्रयू र एर्ना भिटेर्बी इलेक्ट्रिकल इन्जिनियरिङ्को संकाय, सोलिड स्टेट इन्स्टिच्युट, द इन्जिनियरिङका धेरै अनुसन्धान संस्थानहरूसँगको सहकार्यको भागको रूपमा गरिएको थियो। रसेल बेरी नानोटेक्नोलोजी इन्स्टिच्युट (RBNI), र हेलेन डिलर सेन्टर फर क्वान्टम साइन्स, म्याटर र इन्जिनियरिङ्।

अन्वेषकहरूको पेपरले एक प्रयोगात्मक अवलोकन देखाउँछ जसले गत दशकमा संवैधानिक लेखहरूको श्रृंखलामा विकसित सैद्धान्तिक मोडेलहरूको लागि अवधारणाको पहिलो प्रमाण प्रदान गर्दछ।यस विषयमा पहिलो लेख पनि नेचर फोटोनिक्समा देखा पर्‍यो।प्रो. मारिन सोल्जासिक र प्रो. जोन जोआनोपोलोसको पर्यवेक्षणमा एमआईटीमा आफ्नो पोस्टडकको क्रममा प्रोफेसर कमिनेरले लेखेका थिए, त्यो कागजले सैद्धान्तिक रूपमा प्रस्तुत गरेको थियो कि कसरी द्वि-आयामी सामग्रीले एक्स-रेहरू सिर्जना गर्न सक्छ।प्रो. कमिनेरका अनुसार, "त्यो लेखले दुई-आयामी सामग्रीहरूको अद्वितीय भौतिक विज्ञान र तिनीहरूका विभिन्न संयोजनहरू-हेटेरोस्ट्रक्चरहरूमा आधारित विकिरण स्रोतहरूतर्फ यात्राको सुरुवातलाई चिन्ह लगाइयो।हामीले त्यस लेखको सैद्धान्तिक सफलतालाई फलो-अप लेखहरूको श्रृंखला विकास गर्न निर्माण गरेका छौं, र अब, हामी विकिरण प्यारामिटरहरूलाई ठीकसँग नियन्त्रण गर्दै, त्यस्ता सामग्रीहरूबाट एक्स-रे विकिरणको सिर्जनामा ​​पहिलो प्रयोगात्मक अवलोकन घोषणा गर्न उत्साहित छौं। ।"

दुई-आयामी सामग्रीहरू अद्वितीय कृत्रिम संरचनाहरू हुन् जसले सन् २००४ मा भौतिकशास्त्री आन्द्रे गेइम र कोन्स्टान्टिन नोवोसेलोभ, जसले पछि २०१० मा भौतिकशास्त्रमा नोबेल पुरस्कार जितेका थिए, द्वारा ग्राफिनको विकास गरेर वैज्ञानिक समुदायलाई आँधीमा पारेको थियो। ग्राफिन एक कृत्रिम संरचना हो। कार्बन परमाणुबाट बनेको एकल परमाणु मोटाई।पहिलो ग्राफिन संरचनाहरू दुई नोबेल पुरस्कार विजेताहरूले डक्ट टेप प्रयोग गरेर पेन्सिलको "लेखन सामग्री" ग्रेफाइटको पातलो तहहरू छालेर सिर्जना गरेका थिए।दुई वैज्ञानिकहरू र त्यसपछिका अनुसन्धानकर्ताहरूले पत्ता लगाए कि ग्रेफाइनमा अद्वितीय र आश्चर्यजनक गुणहरू छन् जुन ग्रेफाइट गुणहरू भन्दा फरक छन्: विशाल शक्ति, लगभग पूर्ण पारदर्शिता, विद्युतीय चालकता, र प्रकाश प्रसारण क्षमता जसले विकिरण उत्सर्जनलाई अनुमति दिन्छ - वर्तमान लेखसँग सम्बन्धित पक्ष।यी अद्वितीय विशेषताहरूले ग्राफिन र अन्य द्वि-आयामी सामग्रीहरू भविष्यका रासायनिक र जैविक सेन्सरहरू, सौर्य कक्षहरू, अर्धचालकहरू, मोनिटरहरू, र थपका लागि आशाजनक बनाउँछन्।

हालको अध्ययनमा फर्कनुअघि उल्लेख गर्नुपर्ने अर्को नोबेल पुरस्कार विजेता जोहानेस डिडेरिक भ्यान डर वाल्स हुन्, जसले ठीक एक सय वर्षअघि सन् १९१० मा भौतिकशास्त्रमा नोबेल पुरस्कार जितेका थिए। अहिले उहाँको नाममा राखिएका सामग्रीहरू—vdW सामग्री—को केन्द्रविन्दु हुन्। कमिनेरको अनुसन्धानमा प्रा.ग्राफिन पनि एक vdW सामग्रीको एक उदाहरण हो, तर नयाँ अध्ययनले अब पत्ता लगायो कि अन्य उन्नत vdW सामग्रीहरू एक्स-रे उत्पादन गर्ने उद्देश्यका लागि बढी उपयोगी छन्।Technion अनुसन्धानकर्ताहरूले विभिन्न vdW सामग्रीहरू उत्पादन गरेका छन् र विशेष कोणहरूमा इलेक्ट्रोन बीमहरू पठाएका छन् जसले एक्स-रे उत्सर्जनलाई नियन्त्रित र सही तरिकामा निम्त्यायो।यसबाहेक, अन्वेषकहरूले अभूतपूर्व रिजोल्युसनमा विकिरण स्पेक्ट्रमको सटीक ट्युनेबिलिटी प्रदर्शन गरे, vdW सामग्रीहरूको परिवारहरू डिजाइन गर्न लचिलोपन प्रयोग गर्दै।

अनुसन्धान समूहको नयाँ लेखले प्रयोगात्मक परिणामहरू र नयाँ सिद्धान्तहरू समावेश गर्दछ जसले सँगै दुई-आयामी सामग्रीहरूको अभिनव अनुप्रयोगको लागि एक कम्प्याक्ट प्रणालीको रूपमा एक प्रमाण-अवधारणा प्रदान गर्दछ जसले नियन्त्रित र सही विकिरण उत्पादन गर्दछ।

"हामीले यसलाई व्याख्या गर्नको लागि विकसित गरेको प्रयोग र सिद्धान्तले प्रकाश-पदार्थको अन्तरक्रियाको अध्ययनमा महत्त्वपूर्ण योगदान पुर्‍याउँछ र एक्स-रे इमेजिङ (मेडिकल एक्स-रे, उदाहरणका लागि), एक्स-रे स्पेक्ट्रोस्कोपी प्रयोगमा विभिन्न अनुप्रयोगहरूको लागि मार्ग प्रशस्त गर्दछ। एक्स-रे प्रणालीमा सामग्री, र भविष्यको क्वान्टम प्रकाश स्रोतहरू विशेषता गर्न, "प्रा. कमिनेरले भने।