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日本科研團(tuán)隊開發(fā)出新型全息顯微鏡

[2017/11/8]

    在研發(fā)過程中,團(tuán)隊成功對螢石結(jié)晶中摻入稀土元素銪(Eu)的情況進(jìn)行了驗證,通過超精密成像,對稀土元素周邊的特殊結(jié)構(gòu)成功進(jìn)行了解析。
  
  日本熊本大學(xué)近日發(fā)布消息稱,該大學(xué)與多家日本大學(xué)和研究機(jī)構(gòu)組成的聯(lián)合團(tuán)隊利用包含各類波長中子射線的“白色”中子束(所謂“白色”的比喻,是因為白色可見光是由各種不同波長的光波所構(gòu)成)開發(fā)出新型全息顯微鏡,可用于在原子水平對半導(dǎo)體、傳感器等高性能材料中添加的微量輕元素進(jìn)行精密結(jié)構(gòu)分析。其中子束來自位于茨城縣東海村的“大強(qiáng)度質(zhì)子加速器”(J-PARC)。這項成果的突破點在于:
  
  一是能夠分析微量輕元素?fù)诫s物。以往采用的X射線及電子束,對于氫、鋰、氧等輕元素的敏感度很低,無法用于成像。而上述輕元素在今后開發(fā)新能源材料時,將有重要用途。
  
  二是對破解功能性材料的作用機(jī)理具有重大意義。在研發(fā)過程中,團(tuán)隊成功對螢石結(jié)晶中摻入稀土元素銪(Eu)的情況進(jìn)行了驗證,通過超精密成像,對稀土元素周邊的特殊結(jié)構(gòu)成功進(jìn)行了解析。螢石是放射線傳感器中的核心材料。這是世界上首次對這種結(jié)構(gòu)進(jìn)行解析,這一技術(shù)將有望大幅度提高放射線傳感器的性能。
  
  此外,由于利用這種“白色”中子射線對摻雜物進(jìn)行研究時,只需進(jìn)行一次拍照即可對100種波長形成全息圖,從而極大地縮短了研究周期。今后,通過對各類功能材料調(diào)整摻雜物成份,進(jìn)行成像分析,將可能帶來眾多其它材料性能的重大突破。
  
  參加這一工作的有熊本大學(xué)、名古屋工業(yè)大學(xué)、茨城大學(xué)、廣島市立大學(xué)、高輝度光科學(xué)研究中心等九個單位的研究人員。

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