日本科研團隊開發(fā)出新型全息顯微鏡

[2017/11/8]

在研發(fā)過程中，團隊成功對螢石結(jié)晶中摻入稀土元素銪(Eu)的情況進行了驗證，通過超精密成像，對稀土元素周邊的特殊結(jié)構(gòu)成功進行了解析。
　　
　　日本熊本大學近日發(fā)布消息稱，該大學與多家日本大學和研究機構(gòu)組成的聯(lián)合團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體、傳感器等高性能材料中添加的微量輕元素進行精密結(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摻雜物。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理具有重大意義。在研發(fā)過程中，團隊成功對螢石結(jié)晶中摻入稀土元素銪(Eu)的情況進行了驗證，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行研究時，只需進行一次拍照即可對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、名古屋工業(yè)大學、茨城大學、廣島市立大學、高輝度光科學研究中心等九個單位的研究人員。

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