पहली बार नैनो होलोग्राम का उत्पादन किया गया

नए प्रयोगात्मक सेटअप से नमूने में व्यक्तिगत तत्वों के वितरण का पता चलता है

कृमि के आकार के चुंबकीय डोमेन © बेसी
जोर से पढ़ें

पहले, सरल सूक्ष्मदर्शी के विकास ने प्राकृतिक विज्ञानों में ज्ञान का जबरदस्त प्रसार किया। प्रकृति और प्रौद्योगिकी में होने वाली प्रक्रियाओं को बेहतर ढंग से समझने के लिए, कभी अधिक स्थानिक संकल्प और कभी तेजी से अवलोकन के लिए उपकरणों के साथ इमेजिंग विधियों को विकसित किया गया है। वर्तमान में, अलग-अलग तरीकों को नैनोवायर्ड के नीचे देखा जा सकता है, जहां संरचनाएं मिलीमीटर के केवल दस लाखवें आकार की होती हैं, ट्रैकिंग प्रक्रियाएं जो कुछ पिकोसेकंड (एक मिलीमीटर के एक हजारवें हिस्से का अरबवां हिस्सा) होती हैं
दूसरा) का विस्तार। सिंक्रोट्रॉन विकिरण (BESSY) के लिए बर्लिन इलेक्ट्रॉन भंडारण रिंग में, एक्स-रे के साथ नैनोस्ट्रक्चर के होलोग्राम रिकॉर्ड करना पहली बार संभव हो गया है।

स्टेफ़न एइसबिट (BESSY) और स्टैनफोर्ड सिन्क्रोट्रॉन विकिरण प्रयोगशाला (SSRL, USA) के जन ल्यूनिंग के नेतृत्व में वैज्ञानिकों ने एक उपन्यास प्रायोगिक सेटअप विकसित किया, जिसने उन्हें 50 नैनोमीटर के संकल्प के साथ कोबाल्ट-प्लैटिनम फिल्म के चुंबकीय डोमेन की छवि बनाने के लिए, पहले प्रयोग में दिया।, "हमारी व्यवस्था के फायदे सरल समायोजन, माप के दौरान कंपन के प्रति असंवेदनशीलता और बहुत ही लागत प्रभावी डिजाइन हैं।

इसके अलावा, सिंक्रोट्रॉन विकिरण स्रोतों जैसे कि बीवाईवाई II को विशेष स्पेक्ट्रोस्कोपिक विपरीत तंत्र के साथ जोड़ा जा सकता है। यह अनुमति देता है, उदाहरण के लिए, एक नमूना या चुंबकत्व पैटर्न में व्यक्तिगत तत्वों का स्थानिक वितरण, "स्टेफन एसेबिट पर जोर देता है। इस प्रकार एक्स-रे होलोग्राफी ने खुद को नैनोमीटर रेंज में पिछले माप तरीकों के लिए एक वैकल्पिक, आसान-उपयोग विधि के रूप में स्थापित किया।

उपयोग में एक्स-रे माइक्रोस्कोप

ऑप्टिकल माइक्रोस्कोप का संकल्प प्रकाश की तरंग दैर्ध्य द्वारा उपयोग किया जाता है, सबसे अच्छा 200 नैनोमीटर संरचनाओं पर हल किया जा सकता है। एक्स-रे माइक्रोस्कोप, जो बेसी में भी उपयोग किए जाते हैं, एक्स-रे की छोटी तरंग दैर्ध्य के कारण 20 नैनोमीटर का रिज़ॉल्यूशन प्राप्त करते हैं। हालांकि, एक्स-रे प्रकाश को विशेष लेंस के साथ बंडल किया जाना है, जिसका उत्पादन बेहद जटिल है और जिसकी निर्माण परिशुद्धता स्थानिक संकल्प को सीमित करती है।

होलोग्राफी एक वैकल्पिक इमेजिंग तकनीक है जिसके लिए किसी लेंस की आवश्यकता नहीं होती है। ऑब्जेक्ट द्वारा बिखरे हुए प्रकाश को ऑब्जेक्ट बीम के रूप में संदर्भित किया जाता है, इसे एक ऑप्टिकल छवि द्वारा एक विमान पर प्रक्षेपित नहीं किया जाता है। इसके बजाय, कोई ऑब्जेक्ट के एक विशेषता हस्तक्षेप पैटर्न पर ले जाता है, जो ऑब्जेक्ट बीम के सुपरपोजिशन द्वारा एक संदर्भ बीम (उसी "प्रकार" का प्रकाश होता है जैसा कि ऑब्जेक्ट की रोशनी के लिए इस्तेमाल किया गया था) द्वारा बनाया गया है। यह हस्तक्षेप पैटर्न होलोग्राम है। प्रदर्शन

इसमें ऑब्जेक्ट द्वारा उत्पन्न वेवफ्रंट के बारे में पूरी जानकारी होती है ताकि ऑब्जेक्ट की छवि को उससे फिर से बनाया जा सके। हालांकि, केवल सुसंगत विकिरण ऐसे होलोग्राम का उत्पादन कर सकता है, क्योंकि केवल तब वस्तु और संदर्भ बीम एक दूसरे के साथ हस्तक्षेप करते हैं। दृश्यमान वर्णक्रमीय श्रेणी में, लेज़रों का उपयोग किया जाता है - लेकिन ये वर्तमान में एक्स-रे क्षेत्र के लिए मौजूद नहीं हैं।

ऑब्जेक्ट और संदर्भ किरण एक अक्ष पर नहीं

एक्स-रे होलोग्राफी के लिए Eisebitts और L'sning के नए प्रयोगात्मक सेट-अप में, ऑब्जेक्ट और संदर्भ बीम एक अक्ष पर नहीं हैं। ऐसा करने के लिए उन्होंने संदर्भ बीम उत्पन्न करने के लिए एक अतिरिक्त "नैनो-होल" युक्त एक माइक्रोस्ट्रक्चर मास्क पर नमूना रखा। यह ज्यामिति एक हस्तक्षेप पैटर्न उत्पन्न करता है जिससे वस्तु को गणितीय मानक विधि - दो आयामी फास्ट फूरियर परिवर्तन का उपयोग करके उच्च रिज़ॉल्यूशन के साथ असमान रूप से कम किया जा सकता है। मास्किंग तकनीक होलोग्राफिक छवि की गड़बड़ी को समाप्त कर देती है क्योंकि वे अन्य ज्यामिति में होते हैं।

एक्स-रे होलोग्राफी भविष्य के एक्स-रे लेजर स्रोतों, मुफ्त इलेक्ट्रॉन लेजर (एफईएल) में उपयोग के लिए भी रुचि है। आप कुछ स्त्रीलोक की अवधि के दालों में अत्यंत उज्ज्वल, सुसंगत एक्स-रे प्रकाश उत्पन्न करेंगे। इन दालों के साथ, वैज्ञानिक समय के साथ अन्य चीजों, बुनियादी प्रक्रियाओं, जैसे परमाणु की गति, को ट्रैक करना चाहते हैं। एक्स-रे चमक की एक श्रृंखला एक समान तेजी से इमेजिंग विधि के साथ संयुक्त आंदोलनों के स्ट्रोबोस्कोपिक स्नैपशॉट प्रदान कर सकती है। "हम यह दिखाने में सक्षम थे कि एक एफईएल एक्स-रे पल्स एक्स-रे होलोग्राम उत्पन्न करने के लिए पर्याप्त है, " ईसेबिट को तनाव देता है। "एक्स-रे होलोग्राफी इसलिए एफईएल पर अल्ट्राफास्ट प्रक्रियाओं की इमेजिंग और समझ के लिए उपयुक्त होना चाहिए।" मुक्त इलेक्ट्रॉन पराबैंगनीकिरण का विकास और नियोजन वर्तमान में दुनिया भर में बड़े खर्च पर किया जा रहा है। उदाहरण के लिए, BESSY की योजना 2010 तक FEL बनाने की है।

वैज्ञानिक वैज्ञानिक जर्नल नेचर के वर्तमान अंक में अपने निष्कर्षों पर रिपोर्ट करते हैं।

(आईडीडब्ल्यू - बीवाईवाई, १.2.१२.२००४ - डीएलओ)