Нанотехнологическое сообщество Нанометр, все о нанотехнологиях
на первую страницу Новости Публикации Библиотека Галерея Сообщество Объявления Олимпиада ABC О проекте
 
  регистрация
помощь
 
Рис.1. Схема эксперимента по рентгеновской голографии с фемтосекундным временным разрешением. Наночастицы полистирола покрывают мембрану, расположенную перед зеркалом.
Рис.2. Профили плотности изначально однородной сферической наночастицы спустя время 0.5 пс (a), 0.9 пс (b) и 3.2 пс (c) после воздействия рентгеновского импульса.

Фемтосекундная рентгеновская голография

Ключевые слова:  наночастицы, периодика, фемтосекундная ретгеновская голография

Опубликовал(а):  Гудилин Евгений Алексеевич

16 сентября 2007

Для изучения динамики нанообъектов в режиме реального времени необходимо сочетание строго синхронизированных ультракоротких импульсов излучения с очень высоким пространственным разрешением. При этом, чтобы по дифракционной картине восстановить форму объекта в каждый момент времени, нужно решать сложную задачу обратного преобразования Фурье. Альтернативой является голографическая методика, основанная на интерференции двух лучей, которые рассеиваются на объекте с некоторой задержкой по времени. Одну из модификаций этой методики группа ученых из США, Германии и Швеции применила для исследования процесса разрушения наночастиц полистирола [1]. Были использованы импульсы рентгеновского излучения с длиной волны 32.5 нм и длительностью 25 фс от лазера на свободных электронах (около 1012 фотонов в одном импульсе с энергией 10 мкДж). Большое количество почти идентичных сферических наночастиц диаметром 140 нм наносили на мембрану из SiN, расположенную на расстоянии l = (30 ¸ 1200) мкм от зеркала. Падая на частицу, рентгеновский пучок, с одной стороны, рассеивается на ней, а с другой – инициирует ее распад ("испарение") за счет практически мгновенного нагрева до ~ 105 К. Отражаясь затем от зеркала, этот пучок вторично рассеивается на частице (структура которой за время t = 2l/c = 0.2 ¸ 8 пс уже успела измениться) и интерферирует с первично рассеянным пучком (рис.1).

Формирующаяся при этом голограмма представляет собой когерентную суперпозицию голографических узоров от » 1000 наночастиц, оказавшихся в области действия пучка, ширина которого составляет около 20 мкм. Она содержит информацию о структуре наночастиц в момент времени t = 2l/c после начала распада. Ее компьютерный анализ позволяет определить форму наночастиц, а также распределение плотности в наночастицах (рис.2).

Сейчас минимальная длина волны использованного авторами лазера (DESY, Гамбург) составляет около 2 нм. Можно надеяться, что ее уменьшение до десятых долей нанометра и менее позволит уже в обозримом будущем усовершенствовать лазерную голографию так, чтобы исследовать динамику биологических объектов, атомных кластеров и отдельных молекул, а также изучать сверхбыстрые фазовые переходы, ход химических реакций и детали процессов плавления, абляции, образования плазмы.

  1. H.N.Chapman et al., Nature 448, 676 (2007).


Источник: Перст




Для того чтобы оставить комментарий или оценить данную публикацию Вам необходимо войти на сайт под своим логином и паролем. Зарегистрироваться можно здесь

 

Частицы полученные пиролизом аэрозолей
Частицы полученные пиролизом аэрозолей

Перст-дайджест
В новом выпуске бюллетеня «ПерсТ»: Броуновское движение скирмионов.Растягиваем графен правильно. Красное вино, кофе и чай помогают создавать материалы для гибкой носимой электроники. Металлическая природа кремния и углерода.

К 2023 году российские химики могут занять 4-е место в мире
Эксперты отметили рост числа научных публикаций отечественных ученых и сообщили, что к 2023 году российские химики могут занять 4-е место в мире по публикационной активности.
27 – 29 ноября в рамках юбилейных мероприятий Химического факультета МГУ и торжественной церемонии закрытия Международного года Периодической таблицы химических элементов эксперты подвели итоги 2019 г.

Итоги Менделеевского Года
28 ноября в Фундаментальной библиотеке МГУ состоялось торжественное закрытие Международного года Периодической таблицы химических элементов Д.И.Менделеева.

Константин Жижин, член-корреспондент РАН: «Бор безграничен»
Наталия Лескова
Беседа с К.Ю. Жижиным, заместителем директора Института общей и неорганической химии им. Н.С. Курнакова по научной работе, главным научным сотрудником лаборатории химии легких элементов и кластеров.

Мембраны правят миром
Коллектив авторов, Гудилин Е.А.
Ученые МГУ за счет детального изучения структурных и морфологических характеристик материалов на основе оксида графена и 2D-карбидов титана, а также моделирования их свойств, улучшили методы создания мембран для широкого круга практических применений.

Лекция про Дмитрия Ивановича и Наномир на Фестивале науки
Е.А.Гудилин и др., Фестиваль науки
В дни Фестиваля науки «NAUKA 0+» на Химическом факультете МГУ ведущие ученые познакомили слушателей с самыми современными достижениями химии. Ниже приводится небольшой фоторепортаж 1 дня и расписание лекций.

Технонано

Технопредпринимательство - идея, которая принесет свои плоды при бережном культивировании и взращивании. И наша наноолимпиада, и Наноград от Школьной Лиги РОСНАНО, и проект Стемфорд, и другие замечательные инициативы - важные шаги на пути реализации этой и других идей, связанных с развитием новых высоких технологий в нашей стране и привлечением молодых талантов в эту вполне стратегическую область. Ниже приведен небольшой опрос, который позволит и нам, и вам понять, а что все же значит этот модный термин, и какова его суть.

Технопредпринимательство на марше

Мы традиционно просим вас высказать свои краткие суждения по вопросу технопредпринимательства и проектной деятельности школьников. Для нас очевидно, что под технопредпринимательством и под проектной деятельностью школьников каждый понимает свое, но нам интересно ваше мнение, заодно вы сможете увидеть по мере прохождения опроса, насколько оно совпадает или отличается от мнения остальных. Ждем ваших ответов!

О наноолимпиаде замолвите слово...

Прошла XII Всероссийская олимпиада "Нанотехнологии - прорыв в Будущее!" Мы надеемся, что нам для улучшения организации последующих наноолимпиад поможет электронное анкетирование. Мы ждем Ваших замечаний, пожеланий, предложений. Спасибо заранее!



 
Сайт создан в 2006 году совместными усилиями группы сотрудников и выпускников ФНМ МГУ.
Сайт модернизирован для ресурсной поддержки проектной деятельности учащихся в рамках ГК 16.647.12.2059 (МОН РФ)
Частичное или полное копирование материалов сайта возможно. Но прежде чем это делать ознакомьтесь с инструкцией.