ایڈوانسڈ لائٹ پلسز کا استعمال کرتے ہوئے نانوسکل الیکٹران موومنٹ تجزیہ

افلاطون کے ذریعہ دوبارہ شائع کیا گیا۔

فالونگ: 0

جدید روشنی کی دالوں کا استعمال کرتے ہوئے نانوسکل الیکٹران کی نقل و حرکت کا تجزیہ

رابرٹ شریبر کے ذریعہ

اولڈنبرگ، جرمنی (SPX) جنوری 10، 2024

سویڈن اور جرمنی کے محققین بشمول اولڈن برگ یونیورسٹی کے ڈاکٹر جان ووگلسنگ نے الٹرا فاسٹ الیکٹران ڈائنامکس کے مطالعہ میں اہم پیش رفت کی ہے۔ ان کا کام، جس نے زنک آکسائیڈ کرسٹل کی سطح پر غیر معمولی مقامی اور وقتی ریزولوشن کے ساتھ الیکٹرانوں کی حرکت کا سراغ لگایا، میدان میں ایک قابل ذکر پیشرفت کی نشاندہی کرتا ہے۔

یہ تحقیقات، الٹرا فاسٹ الیکٹران ڈائنامکس کے تیزی سے تیار ہونے والے ڈومین کا حصہ، لیزر دالوں کو نینو میٹریلز کے اندر الیکٹران کی حرکت کا مشاہدہ کرنے کے لیے استعمال کرتی ہے۔ ٹیم کے تجربات، سائنسی جریدے ایڈوانسڈ فزکس ریسرچ میں تفصیل سے، نینو میٹریلز سے لے کر ناول سولر سیل ٹیکنالوجیز تک کی ایپلی کیشنز میں الیکٹران کے رویے کو سمجھنے میں ان کے نقطہ نظر کی صلاحیت کو ظاہر کرتے ہیں۔

ان کی کامیابی کا مرکز فوٹو ایمیشن الیکٹران مائیکروسکوپی (PEEM) اور اٹوسیکنڈ فزکس ٹیکنالوجی کا جدید امتزاج تھا۔ PEEM، ایک تکنیک جو مادی سطحوں کی جانچ کے لیے استعمال کی جاتی ہے، کو انتہائی مختصر دورانیے کی روشنی کی دالوں کے ساتھ جوڑا بنایا گیا، جو کہ فوٹو گرافی میں تیز رفتار فلیش کے استعمال کے مترادف ہے، تاکہ الیکٹرانوں کو پرجوش کیا جا سکے۔ ڈاکٹر ووگلسنگ نے واضح کیا کہ "یہ عمل فوٹو گرافی میں تیز رفتار حرکت کو پکڑنے والے فلیش جیسا ہے۔"

اس میدان میں ایک اہم چیلنج ان ناقابل یقین حد تک تیز الیکٹران حرکتوں کا مشاہدہ کرنے کے لیے ضروری وقتی درستگی کو حاصل کرنا ہے۔ الیکٹران، جوہری مرکزوں سے نمایاں طور پر چھوٹے اور تیز، غیر معمولی تیزی سے پیمائش کی تکنیک کی ضرورت ہوتی ہے۔ مقامی یا وقتی حل کی قربانی کے بغیر، attosecond مائکروسکوپی کے ساتھ PEEM کا انضمام ایک اہم کامیابی تھی۔ ڈاکٹر ووگلسنگ نے ٹیم کی پیش رفت کا اظہار کیا: "اب ہم آخر کار اس مقام پر پہنچ گئے ہیں جہاں ہم ایٹومک سطح پر روشنی اور مادّے کے تعامل کی تفصیل سے تحقیقات کرنے کے لیے ایٹوسیکنڈ پلس کا استعمال کر سکتے ہیں اور نانو اسٹرکچرز میں۔"

ٹیم کے تجرباتی نقطہ نظر نے ایک اعلی طاقت والے روشنی کے ذریعہ سے بہت فائدہ اٹھایا جو فی سیکنڈ 200,000 attosecond چمک پیدا کرنے کے قابل ہے۔ اس فریکوئنسی نے کرسٹل کی سطح سے انفرادی الیکٹرانوں کی رہائی کو فعال کیا، جس سے ان کے رویے کا غیر متزلزل مطالعہ کیا جا سکتا ہے۔ ڈاکٹر ووگلسنگ نے اس تکنیکی صلاحیت کی اہمیت کو اجاگر کرتے ہوئے نوٹ کیا، "آپ جتنی زیادہ دالیں فی سیکنڈ پیدا کریں گے، ڈیٹا سیٹ سے ایک چھوٹا پیمائشی سگنل نکالنا اتنا ہی آسان ہے۔"

یہ تحقیق سویڈن میں لنڈ یونیورسٹی کی لیبارٹری میں کی گئی، جس کی سربراہی پروفیسر ڈاکٹر این ایل ہولیئر نے کی، جو ایک معروف ماہر طبیعیات اور پچھلے سال سے فزکس کے تین نوبل انعام یافتہ افراد میں سے ایک ہیں۔ لنڈ یونیورسٹی کی لیبارٹری دنیا کی ان چند لیبارٹریوں میں سے ہے جو اس طرح کے جدید تجربات کے لیے لیس ہیں۔

ڈاکٹر ووگلسنگ، جو پہلے لنڈ یونیورسٹی میں پوسٹ ڈاکیٹرل محقق کے طور پر کام کر چکے ہیں، اس وقت اولڈن برگ یونیورسٹی میں ایسی ہی ایک لیبارٹری قائم کر رہے ہیں۔ ان دونوں اداروں کے درمیان تعاون جاری ہے، مختلف مواد اور نانو اسٹرکچرز میں الیکٹران کے رویے کو تلاش کرنے کے منصوبوں کے ساتھ۔

2022 سے، ڈاکٹر ووگلسنگ نے اولڈن برگ یونیورسٹی میں Attosecond Microscopy ریسرچ گروپ کی قیادت کی ہے، جسے جرمن ریسرچ فاؤنڈیشن کے Emmy Noether پروگرام کی حمایت حاصل ہے۔ یہ اقدام جدید سائنسی تحقیق کو فروغ دینے کے لیے جرمنی کے عزم کی عکاسی کرتا ہے۔

تحقیقی رپورٹ:ZnO سطح پر انتہائی الٹرا وائلٹ ایٹوسیکنڈ پلس جوڑی کا استعمال کرتے ہوئے وقت کے ساتھ حل شدہ فوٹو اخراج الیکٹران مائکروسکوپی