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

 

Весенняя Фантасмагория
Весенняя Фантасмагория

Интервью с участниками, авторами задач и организаторами XIII Олимпиады
Предлагаем ознакомиться с подборкой видеороликов - миниинтервью, взятых в течение очного тура XIII Всероссийской Интернет-олимпиады по нанотехнологиям "Нанотехнологии - прорыв в будущее!" (25 - 30 марта 2019 года).

Неделя Олега Лосева
Портал RSCI.RU и инициаторы проведения "Недель Олега Лосева" приглашают все вузы и факультеты физико-технологического и радиоэлектронного профиля к участию в первой Неделе Олега Лосева в Рунете, посвященной Олегу Владимировичу Лосеву - признанному пионеру полупроводниковой электроники и оптоэлектроники.

Магистратура Московского университета по химической технологии
Химический факультет МГУ имени М.В.Ломоносова объявляет о приеме в магистратуру "Химическая технология" для подготовки специалистов в области полимерных композиционных материалов, углеродных материалов, защитных покрытий.

Интервью с Константином Козловым - абсолютным победителем XIII Наноолимпиады
Семенова Анна Александровна
Школьник 11 класса Константин Козлов (г. Москва) стал абсолютным победителем Олимпиады "Нанотехнологии - прорыв в будущее!" 2018/2019 по комплексу предметов "физика, химия, математика, биология". О своих впечатлениях, увлечениях и немного о планах на будущее Константин поделился с нами в интервью.

Микроэлементарно, Ватсон: как микроэлементы действуют на организм
Алексей Тиньков
Как на нас воздействуют кадмий, ртуть, цинк, медь и другие элементы таблицы Менделеева рассказал сотрудник кафедры медицинской элементологии РУДН Алексей Тиньков в интервью Indicator.Ru

Зимняя научная конференция студентов 4 курса ФНМ МГУ 22-23 января 2019 г.
Сафронова Т.В.
Настоящий сборник содержит тезисы докладов зимней научной студенческой конференции студентов 4-го курса ФНМ

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!

Опыт обучения в области нанотехнологического технопредпринимательства

В этом опросе мы просим поделиться опытом и Вашим отношением к нанотехнологическому технопредпринимательству и смежным областям. Заранее спасибо за Ваше неравнодушие!



 
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.