روش جدیدی برای تصویربرداری نانومقیاس

بررسی توزیع فشار در مقیاس نانو با چالش‌هایی همراه است. اخیرا محققان آمریکایی روش جدیدی برای این کار ارائه کرده‌اند در این روش از پتیوکوگرافی پرتوافکنی براگ اشعه ایکس متمرکز شده برای ترسیم نقشه فشار استفاده شده است. یکی از مزایای این روش غیر مخرب بودن آن است به‌طوری که با قدرت تفکیک زیر ۲۰ نانومتر جزئیات نانومقیاس از نمونه ارائه می‌کند.

بررسی توزیع فشار در مقیاس نانو با چالش‌هایی
همراه است. اخیرا محققان آمریکایی روش جدیدی برای این کار ارائه کرده‌اند
در این روش از پتیوکوگرافی پرتوافکنی براگ اشعه ایکس متمرکز شده برای ترسیم
نقشه فشار استفاده شده است. یکی از مزایای این روش غیر مخرب بودن آن است به‌طوری
که با قدرت تفکیک زیر ۲۰ نانومتر جزئیات نانومقیاس از نمونه ارائه می‌کند.

پژوهشگران آزمایشگاه ملی آرگونه با همکاری محققان مرکز IBM روش پراش منسجم
جدیدی ارائه کرده است. این روش در گروه میکروسکوپ اشعه ایکس که در بخش مواد
نانومقیاس آزمایشگاه آرگونه است، ارائه شده است. پتیوکوگرافی پرتوافکنی
براگ اشعه ایکس متمرکز شده ابزاری مناسب و کارا برای تصویربرداری از میدان‌های
فشاری در شرایط مرز اختلال است میدان‌هایی که در سیستم‌های انرژی وجود دارد.

 

 
 
با این روش جدید می‌توان کج‌شدگی شبکه را
در فیلم‌های نازک تصویربرداری کرد، این کار با قدرت تفکیک جانبی زیر ۲۰
نانومتر با استفاده از اشعه ایکس سخت متمرکز شده انجام می‌شود. این پروژه
گامی موثر در مسیر توسعه روش‌های تصویربرداری غیرمخرب اشعه ایکس است. روش‌هایی
که برای مطالعه دقیق و نانومقیاس از جزئیات شبکه در مواد واقعی و در شرایط
واقعی به‌کار گرفته می‌شود.

این روش جدید می‌تواند ابهامات ساختاری را با استفاده از یک دستگاه حل کند
این کار با استفاده از اثرات ذاتی نشات گرفته از ابعاد ذرات و همچنین شرایط
خارجی انجام شده است. نتایج این پروژه می‌تواند مسیر مطالعات غیرمخرب روی
ساختار مواد را در مقیاس نانو هموار کند، حوزه‌ای که پیش‌بینی، اندازه‌گیری
و کنترل فشار در آن دشوار است.

اطلاعات به‌دست آمده از این سیستم برای تعیین پروفایل فشار شبکه در لایه‌های
ژرمانید سیلیسیوم که در یک دستگاه به‌کار رفته بود، استفاده شد. اندازه‌گیری
فشار نشات گرفته از ناجوری اپیتاکسیال شبکه‌ای می‌تواند پیش‌بینی‌های انجام
شده توسط مدل‌سازی‌های الاستیک را در نمونه‌هایی که دارای توزیع نانومقیاس
فشار هستند، مورد بررسی قرار دهد.

نتایج این پژوهش در قالب مقاله‌ای تحت عنوان “Quantitative nanoscale
imaging of lattice distortions in epitaxial semiconductor
heterostructures using nanofocused X-ray Bragg projection ptychography,”
در نشریه Nano Letters به چاپ رسیده است.