چشم انداز جدید به زیرسطح نانومواد

دانشمندان، در حال حاضر، می‌توانند با به‌کارگیری روش‌های جدید و مدرن بررسی‌های دقیق‌تری بر روی ساختار و رفتار مواد در عمق نانومتری‌شان داشته باشند.

دانشمندان، در حال حاضر، می‌توانند با به‌کارگیری روش‌های جدید و مدرن بررسی‌های دقیق‌تری بر روی ساختار و رفتار مواد در عمق نانومتری‌شان داشته باشند.

روش مناسبی برای مطالعه دقیق‌تر مواد جدید، که در حوزه‌هایی مانند الکترونیک، تولید انرژی، شیمی و… کاربرد دارند، مورد نیاز است. از سال ۱۹۷۰ تا کنون روش “نشر نوری زاویه‌ای” برای مطالعه برخی از خواص مواد مانند شبه‌رسانایی، ابررسانایی و خاصیت مغناطیسی مورد استفاده قرار گرفته است ولی این روش برای بررسی خواص مواد در عمق نانومتری‌شان دارای محدودیت‌هایی از قبیل نشر غیر الاستیک الکترون‌های نشر شده است.

محققان آزمایشگاه ملی لاورنس برکلی و یو سی دیویس به سرپرستی دکتر فادلی موفق شدند با به‌کارگیری منبع اشعه ایکس با شدت بالا، خواص مواد در عمق‌شان را بررسی کنند. این روش در آزمایشگاه ملی ژاپن به‌کارانداخته شد و براساس پدیده فوتوالکتریک، که در سال ۱۹۰۵ به‌وسیله‌ی اینشتن معرفی شد، است. در این روش با اندازه‌گیری زاویه، انرژی و اسپین الکترون‌های دفع شده، حرکت الکترون‌ها و همچنین پیوندهای تشکیل شده در مواد مورد مطالعه قرار می‌گیرد.

دکتر فادلی اظهار می‌دارد که در روش قدیمی‌تر از ۱۰ تا ۱۵۰ الکترون ولت و در روش جدیدتر از ۶۰۰۰ الکترون ولت انرژی استفاده می‌شود و این انرژی بالا، امکان بررسی عمق نمونه را تا ۲۰ برابر افزایش داده است و همچنین بیان می‌کند که هم‌اکنون چندین منبع اشعه ایکس با انرژی بالا در آسیا و اروپا استفاده و یا راه‌اندازی شده است در صورتی‌که تاکنون در ایالات متحده آمریکا هیچ اقدامی صورت نگرفته است.

با پیشرفت‌های ایجاد شده در زمینه اپتیک الکترون، اسپکترومترهایی ساخته شده‌اند که امکان جمع‌آوری اطلاعات صحیح و همچنین امکان تمایز الکترون‌های مختلف را فراهم می‌کنند.

فادلی می‌گوید برای اولین بار پیشنهاد به‌کارگیری منبع اشعه ایکس با شدت بالا برای بررسی اعماق سطح را در سال ۱۹۸۰ مطرح نموده است. همچنین خاطر نشان کرد که روش جدید باید در تحقیقات پایه‌ای و تجاری ،تواماً، مورد استفاده قرار گیرد.

نتایج این تحقیق در مجله‌ی Nature Material به چاپ رسیده است.