تحليل حركة الإلكترون النانوية باستخدام نبضات ضوئية متقدمة
بواسطة روبرت شرايبر
أولدنبورغ، ألمانيا (SPX) 10 يناير 2024
قطع باحثون من السويد وألمانيا، بما في ذلك الدكتور جان فوجيلسانغ من جامعة أولدنبورغ، خطوات كبيرة في دراسة ديناميكيات الإلكترون فائقة السرعة. إن عملهم، الذي تتبع حركة الإلكترونات على سطح بلورات أكسيد الزنك بدقة مكانية وزمانية غير مسبوقة، يمثل تقدمًا ملحوظًا في هذا المجال.
استخدم هذا البحث، وهو جزء من مجال سريع التطور لديناميات الإلكترون فائقة السرعة، نبضات ليزر لمراقبة حركة الإلكترون داخل المواد النانوية. تُظهر تجارب الفريق، المفصلة في المجلة العلمية Advanced Physics Research، إمكانات نهجهم في فهم سلوك الإلكترون في تطبيقات تتراوح من المواد النانوية إلى تقنيات الخلايا الشمسية الجديدة.
كان من أهم عوامل نجاحهم هو الجمع المبتكر بين المجهر الإلكتروني للانبعاث الضوئي (PEEM) وتكنولوجيا فيزياء الأتوثانية. تم إقران PEEM، وهي تقنية تستخدم لفحص أسطح المواد، بنبضات ضوئية قصيرة المدة للغاية، تشبه استخدام فلاش عالي السرعة في التصوير الفوتوغرافي، لإثارة الإلكترونات وتتبعها لاحقًا. وأوضح الدكتور فوجيلسانج أن "العملية تشبه إلى حد كبير فلاشًا يلتقط حركة سريعة في التصوير الفوتوغرافي".
كان أحد التحديات الرئيسية في هذا المجال هو تحقيق الدقة الزمنية اللازمة لمراقبة حركات الإلكترون السريعة بشكل لا يصدق. تتطلب الإلكترونات، الأصغر حجمًا والأسرع بكثير من النوى الذرية، تقنيات قياس سريعة بشكل استثنائي. كان دمج PEEM مع الفحص المجهري للأتوسيكوند، دون التضحية بالدقة المكانية أو الزمنية، إنجازًا محوريًا. أعرب الدكتور فوجيلسانغ عن الإنجاز الذي حققه الفريق: "لقد وصلنا الآن أخيرًا إلى النقطة التي يمكننا فيها استخدام نبضات الأتوثانية للتحقيق بالتفصيل في تفاعل الضوء والمادة على المستوى الذري وفي الهياكل النانوية".
استفاد النهج التجريبي للفريق بشكل كبير من مصدر ضوء عالي الطاقة قادر على توليد 200,000 ومضة أتوثانية في الثانية. وقد مكّن هذا التردد من إطلاق إلكترونات فردية من السطح البلوري، مما سمح بدراسة سلوكها دون عائق. وأشار الدكتور فوجيلسانغ إلى أنه "كلما زاد عدد النبضات التي تولدها في الثانية، أصبح من الأسهل استخراج إشارة قياس صغيرة من مجموعة البيانات"، مسلطًا الضوء على أهمية هذه القدرة التكنولوجية.
تم إجراء البحث في مختبر جامعة لوند في السويد، بقيادة البروفيسورة الدكتورة آن لويلير، عالمة الفيزياء الشهيرة وواحدة من الحائزين الثلاثة على جائزة نوبل في الفيزياء عن العام السابق. يعد مختبر جامعة لوند من بين المختبرات القليلة في العالم المجهزة لمثل هذه التجارب المتقدمة.
ويقوم الدكتور فوجيلسانغ، الذي عمل سابقًا كباحث ما بعد الدكتوراه في جامعة لوند، بإنشاء مختبر مماثل في جامعة أولدنبورغ. ومن المقرر أن يستمر التعاون بين هاتين المؤسستين، مع وجود خطط لاستكشاف سلوك الإلكترون في مختلف المواد والبنى النانوية.
منذ عام 2022، قاد الدكتور فوجيلسانغ مجموعة أبحاث Atto Second Microscopy في جامعة أولدنبورغ، بدعم من برنامج Emmy Noether التابع لمؤسسة الأبحاث الألمانية. تعكس هذه المبادرة التزام ألمانيا بتعزيز البحث العلمي المتطور.
روابط ذات صلة
جامعة أولدنبورغ
الكيمياء النجمية ، الكون وكل ما بداخله
- محتوى مدعوم من تحسين محركات البحث وتوزيع العلاقات العامة. تضخيم اليوم.
- PlatoData.Network Vertical Generative Ai. تمكين نفسك. الوصول هنا.
- أفلاطونايستريم. ذكاء Web3. تضخيم المعرفة. الوصول هنا.
- أفلاطون كربون، كلينتك ، الطاقة، بيئة، شمسي، إدارة المخلفات. الوصول هنا.
- أفلاطون هيلث. التكنولوجيا الحيوية وذكاء التجارب السريرية. الوصول هنا.
- المصدر https://www.spacedaily.com/reports/Nanoscale_electron_movement_analysis_using_advanced_light_pulses_999.html
- :لديها
- :يكون
- :أين
- 000
- 10
- 200
- 2022
- a
- إنجاز
- تحقيق
- متقدم
- تقدم
- قريب
- الكل
- السماح
- من بين
- an
- تحليل
- و
- التطبيقات
- نهج
- AS
- At
- الذري
- كان
- سلوك
- ما بين
- اختراق
- by
- CAN
- قدرة
- قادر على
- اسر
- الخلية
- مركزي
- التحديات
- كيمياء
- للاتعاون
- مجموعة
- التزام
- أجرت
- استمر
- كريستال
- حاليا
- المتطور والحديث
- de
- شرح
- التفاصيل
- مفصلة
- نطاق
- dr
- دينامية
- أسهل
- الإلكترونات
- يعمل
- تمكين
- مسلح
- تأسيس
- الأثير (ETH)
- المتطورة
- دراسة
- استثنائي
- تجريبي
- تجارب
- اكتشف
- أعربت
- استخراج
- أقصى
- جدا
- FAST
- أسرع
- قليل
- حقل
- أخيرا
- Flash
- في حالة
- تعزيز
- دورة تأسيسية
- تردد
- تبدأ من
- توليد
- توليد
- الألمانيّة
- ألمانيا
- جدا
- تجمع
- يملك
- تسليط الضوء
- تسليط الضوء
- HTML
- HTTP
- HTTPS
- أهمية
- in
- بما فيه
- لا يصدق
- فرد
- مبادرة
- مبتكرة
- المؤسسات
- التكامل
- تفاعل
- بحث
- تحقيق
- IT
- يناير
- مجلة
- JPG
- القفل
- مختبر
- الليزر
- ليد
- مستوى
- ضوء
- مثل
- صنع
- مادة
- المواد
- أمر
- قياس
- قياس
- المجهر
- الأكثر من ذلك
- اقتراح
- حركة
- الحركات
- كثيرا
- المواد النانوية
- ضروري
- جدير بالذكر
- وأشار
- رواية
- الآن
- رصد
- of
- on
- ONE
- or
- يقترن
- جزء
- إلى
- تصوير
- فيزياء
- محوري
- خطط
- أفلاطون
- الذكاء افلاطون البيانات
- أفلاطون داتا
- البوينت
- محتمل
- دقة
- سابق
- سابقا
- عملية المعالجة
- البروفيسور
- برنامج
- نبض
- تتراوح
- سريع
- بسرعة
- التي تم الوصول إليها
- يعكس
- الافراج عن
- مشهور
- تقرير
- تطلب
- بحث
- مجموعة بحث
- الباحث
- الباحثين
- دقة الشاشة
- ROBERT
- s
- التضحية
- علوم
- علمي
- بحث علمي
- الثاني
- طقم
- سيجنل
- هام
- بشكل ملحوظ
- مماثل
- منذ
- صغير
- الأصغر
- شمسي
- مصدر
- مكاني
- SPX
- خطوات
- دراسة
- بعد ذلك
- تحقيق النجاح
- هذه
- مدعومة
- المساحة
- السويد
- فريق
- تقنية
- تقنيات
- التكنولوجية
- التكنولوجيا
- تكنولوجيا
- من
- •
- العالم
- من مشاركة
- تشبه
- ثلاثة
- إلى
- مسار
- اثنان
- فهم
- الكون
- جامعة
- غير مسبوق
- تستخدم
- مستعمل
- استخدام
- مختلف
- وكان
- we
- التي
- من الذى
- مع
- في غضون
- بدون
- للعمل
- عمل
- العالم
- عام
- لصحتك!
- زفيرنت