记录在x射线显微镜分辨率

化学家在直接成像的能力实现新维度

瑞士研究人员能力,保罗谢勒研究所和其他机构在巴黎,汉堡和巴塞尔,已经成功地设置一个新记录在x射线显微镜。与改进的衍射透镜和更精确的样品定位,他们能够实现个位数的纳米尺度的空间分辨率。这个新的维度直接成像可以为研究纳米结构提供重要的冲动和进一步推进太阳能电池的发展和新型的磁数据存储。研究结果已经发表在《著名的杂志“视”的标题“7纳米分辨率的软x射线显微镜”。

软x射线显微术,利用低能x射线用于研究纳米材料的性质。这种技术可用于确定结构的有机的电影中扮演重要角色的发展太阳能电池和电池。它还使化学过程或催化反应的粒子被观察到。所谓的旋转动力学的方法允许调查。电子不仅可以传输电荷,但也有一个内部的旋转方向,可用于磁数据存储的新类型。

将来改善研究这些过程,研究人员需要能够“变焦”个位数的纳米尺度。与软x射线这在理论上是可能的,但到目前为止才有可能实现空间分辨率低于10纳米使用间接成像方法,需要后续的重建。等动态过程的化学反应或磁性粒子相互作用,我们需要能够直接视图结构,”解释Rainer芬克博士教授从椅子上物理化学二世的能力。x射线显微镜是特别适合这个,因为它可以更灵活使用比电子显微镜在磁场环境中,例如。

改进的重点和校准

与保罗谢勒研究所和其他机构在巴黎,汉堡和巴塞尔协议,研究人员现在已经打破了新纪录在x射线显微镜已经成功地实现创纪录的7纳米分辨率不同的实验。这种成功不是主要基于更强大的x射线源,但在提高射线使用衍射透镜的焦点和更精确的校准测试的样本。我们优化的结构尺寸菲涅耳带板用于x射线,重点的Rainer芬克解释说。此外,我们能够在设备位置的样品这一精度更高的准确性和再现。正是这种有限的定位和稳定的系统作为一个整体,预防改善分辨率直接成像。

值得注意的是,这个记录决议不仅是通过特殊设计的测试结构,而且在实际的应用程序。例如,研究人员研究了铁粒子的磁场方向与他们的新光学测量5到20纳米。芬克教授解释说:“我们认为我们的结果将推动研究特别是nanomagnetism能源材料。相关的结构尺寸在这个领域通常低于当前分辨率的限制。”

这个项目已经收到了联邦教育部资助与研究(BMBF),德国研究基金会(DFG)和欧盟H 2020研究和创新计划。

进一步的信息

DOI: 10.1364 / OPTICA.399885

教授Rainer芬克博士
椅子上的物理化学
电话:+ 49 9131 85 - 27322
rainer.fink@fau.de