Dul chun cinn i ngrianghrafaíocht ultraivialait mhórteicneolaíocht foinse solais
Le blianta beaga anuas, tá aird mhór tarraingthe ag foinsí ultraivialait ard-armónacha foircneacha i réimse dinimic na leictreon mar gheall ar a gcomhleanúnachas láidir, a ré ghearr cuisle agus a bhfuinneamh ard fótóin, agus úsáideadh iad i staidéir speictreacha agus íomháithe éagsúla. Le dul chun cinn na teicneolaíochta, tá sé seo...foinse solaisag forbairt i dtreo minicíocht athrá níos airde, flosc fótóin níos airde, fuinneamh fótóin níos airde agus leithead cuisle níos giorra. Ní hamháin go n-uasmhéadaíonn an dul chun cinn seo réiteach tomhais foinsí solais ultraivialait mhór, ach soláthraíonn sé féidearthachtaí nua do threochtaí forbartha teicneolaíocha amach anseo. Dá bhrí sin, tá staidéar agus tuiscint dhomhain ar fhoinse solais ultraivialait mhór minicíochta athrá ard ríthábhachtach chun teicneolaíocht cheannródaíoch a mháistir agus a chur i bhfeidhm.
I gcás tomhais speictreascópachta leictreon ar scálaí ama femtosoicind agus attosoicind, is minic nach leor líon na n-imeachtaí a thomhaistear i bhíoma aonair, rud a fhágann nach leor foinsí solais íseal-athmhinicíochta chun staitisticí iontaofa a fháil. Ag an am céanna, laghdóidh an fhoinse solais le flosc fótóin íseal an cóimheas comhartha-le-torann d'íomháú micreascópach le linn an ama nochta teoranta. Trí iniúchadh agus turgnaimh leanúnacha, tá go leor feabhsuithe déanta ag taighdeoirí ar uasmhéadú toradh agus ar dhearadh tarchuir solais ultraivialait mhórmhinicíochta athrá ard. Baineadh úsáid as an teicneolaíocht anailíse speictreach chun cinn in éineacht leis an bhfoinse solais ultraivialait mhórmhinicíochta athrá ard chun tomhas ardchruinnis ar struchtúr ábhair agus ar phróiseas dinimiciúil leictreonach a bhaint amach.
Éilíonn feidhmeanna foinsí solais ultraivialait foircneacha, amhail tomhais speictreascópacht leictreon réitithe uilleach (ARPES), bhíoma solais ultraivialait foircneacha chun an sampla a shoilsiú. Spreagtar na leictreoin ar dhromchla an tsampla go dtí an staid leanúnach ag an solas ultraivialait foircneach, agus tá faisnéis struchtúr banda an tsampla i bhfuinneamh cinéiteach agus in Uillinn astaíochta na bhfótaileictreon. Faigheann an anailíseoir leictreon le feidhm réitigh uillinne na fótaileictreoin radaithe agus faigheann sé an struchtúr banda gar do bhanda vaileins an tsampla. I gcás foinse solais ultraivialait foircneacha minicíocht athrá íseal, toisc go bhfuil líon mór fótón ina cuisle aonair, spreagfaidh sé líon mór fótaileictreon ar dhromchla an tsampla i mbeagán ama, agus tabharfaidh an t-idirghníomhaíocht Coulomb leathnú suntasach ar dháileadh fuinnimh chinéiteach fótaileictreon, ar a dtugtar éifeacht an mhuirir spáis. Chun tionchar éifeacht an mhuirir spáis a laghdú, is gá na fótaileictreoin atá i ngach cuisle a laghdú agus an flosc fótóin tairiseach a choinneáil, mar sin is gá an...léasarle minicíocht athrá ard chun an fhoinse solais ultraivialait mhór a tháirgeadh le minicíocht athrá ard.
Tugann teicneolaíocht cuas feabhsaithe athshondais deis duit armónaigh ard-ord a ghiniúint ag minicíocht athrá MHz
Chun foinse solais ultraivialait fhoircneach a fháil le ráta athrá suas le 60 MHz, rinne foireann Jones in Ollscoil British Columbia sa Ríocht Aontaithe giniúint armónach ardord i gcuas feabhsúcháin athshondais femtosoicind (fsEC) chun foinse solais ultraivialait fhoircneach phraiticiúil a bhaint amach agus chuir siad i bhfeidhm í ar thurgnaimh speictreascópacht leictreon uilleach réitithe ama (Tr-ARPES). Tá an fhoinse solais in ann flosc fótóin de níos mó ná 1011 líon fótóin in aghaidh an tsoicind a sheachadadh le harmónach aonair ag ráta athrá 60 MHz sa raon fuinnimh 8 go 40 eV. D'úsáid siad córas léasair snáithíní dópáilte le iteirbiam mar fhoinse síl do fsEC, agus rialaigh siad tréithe cuisle trí dhearadh córais léasair saincheaptha chun torann minicíochta fritháireamh clúdach iompróra (fCEO) a íoslaghdú agus tréithe comhbhrúite cuisle maithe a choinneáil ag deireadh an tslabhra aimplitheora. Chun feabhsú athshondais chobhsaí a bhaint amach laistigh den fsEC, úsáideann siad trí lúb rialaithe servo le haghaidh rialú aiseolais, rud a fhágann cobhsú gníomhach ag dhá chéim saoirse: meaitseálann am turais bhabhta timthriall na cuisle laistigh den fsEC tréimhse cuisle an léasair, agus aistriú céime iompróra an réimse leictrigh i leith chlúdach na cuisle (i.e., céim chlúdach an iompróra, ϕCEO).
Trí úsáid a bhaint as gás crioptóin mar an ngás oibre, d'éirigh leis an bhfoireann taighde armónaigh d'ord níos airde a ghiniúint in fsEC. Rinne siad tomhais Tr-ARPES ar ghraifít agus bhreathnaigh siad teirmiú tapa agus athchomhcheangal mall ina dhiaidh sin ar dhaonraí leictreon neamh-theirmeach spreagtha, chomh maith le dinimic stáit neamh-theirmeach spreagtha go díreach gar do leibhéal Fermi os cionn 0.6 eV. Soláthraíonn an fhoinse solais seo uirlis thábhachtach chun struchtúr leictreonach ábhar casta a staidéar. Mar sin féin, tá ceanglais an-ard ag baint le giniúint armónaigh d'ord níos airde in fsEC maidir le frithchaiteacht, cúiteamh scaipthe, coigeartú mín ar fhad an chuasa agus glasáil sioncrónaithe, rud a mbeidh tionchar mór aige ar ilchodach feabhsúcháin an chuasa feabhsaithe athshondais. Ag an am céanna, is dúshlán é freagairt chéime neamhlíneach an phlasma ag pointe fócasach an chuasa freisin. Dá bhrí sin, faoi láthair, níl an cineál seo foinse solais ina phríomhshruth ultraivialait mhór.foinse solais ard-armónach.
Am an phoist: 29 Aibreán 2024