رصد امواج گیگاهرتزی با میکروسکوپ الکترونی عبوری

به گزارش خبرگزاری صدا وسیما، به نقل از ستاد نانو، نتایج تحقیق بررسی ظرفیت میکروسکوپ الکترونی عبوری می‌تواند به تحقق یک روش تصویربرداری با وضوح بالا که از امواج صوتی با نوسان فوق‌العاده بلند استفاده می‌کند، کمک کند.

بر اساس این گزارش، سونوگرافی به طور معمول در درمانگاه‌ها و بیمارستان‌ها برای تصویربرداری از اندام‌های داخلی و نوزادان در رحم استفاده می‌شود. امواج صوتی مورد استفاده می‌توانند ساختار‌های بسیار کوچک را شناسایی کنند. در حالی که چنین وضوح برای تصویربرداری پزشکی خوب است، فیزیکدانان دوست دارند از این امواج صوتی برای تصویربرداری از مواد در ابعاد نانومتری استفاده کنند.

به گفته محققان ژاپنی، استفاده از امواج صوتی که دارای طول موج در حدود ۱۰۰ نانومتر باشد، می‌تواند از آن‌ها برای بازرسی از مواد مانند یافتن نقص استفاده شود.

ایجاد چنین امواج صوتی با طول موج بالا نسبتاً آسان است، از اشعه‌های لیزر بسیار کوتاه برای تولید آن‌ها در فلزات و نیمه هادی‌ها برای چندین دهه استفاده شده است. اما تشخیص آن‌ها بسیار چالش برانگیز است، زیرا نیاز به توسعه شناساگر‌هایی دارد که قادر به دستیابی به وضوح نانومتر در فضا هستند.

فیزیکدانان ژاپنی توانایی نوع خاصی از میکروسکوپ الکترونی را برای تصویربرداری از چنین امواج صوتی با فرکانس فوق‌العاده نشان داده‌اند. نتایج این تحقیق در مجله Nano Letters منتشر شده است.

آن‌ها از میکروسکوپ الکترونی عبوری فوق‌العاده سریع (UTEM) برای تشخیص امواج صوتی تولید شده توسط یک حفره‌ای ۲۰۰ نانومتری در مرکز صفحه سیلیکون بسیار نازک استفاده کردند. UTEM از دو پرتو لیزر با تأخیر اندکی بین آن‌ها استفاده می‌کند. یک پرتو به نمونه تابیده می‌شود، در حالی که دیگری ضربان بسیار کوتاه الکترون در میکروسکوپ تولید می‌کند. این ترفند باعث می‌شود که مسئله بازه‌های زمانی بسیار کوتاه حل شوند. محققان قصد دارند دینامیک ساختاری و مغناطیسی فوق‌العاده سریع را در مواد جامد در مقیاس نانومتری را بررسی کنند.