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娱乐世界平台超薄和超快:科学家开创了二维材料

 

娱乐世界平台利用一项前所未见的技术,科学家们发现了一种新方法,利用世界上一些最强大的x射线,来揭示原子如何以超快的速度在单个原子片上运动。

这项研究由美国能源部阿贡国家实验室(DOE)的研究人员领导,并与包括华盛顿大学和美国能源部SLAC国家加速器实验室在内的其他机构合作,开发了一种名为超快表面x射线散射的新技术。该技术揭示了二维原子薄晶体在激光脉冲激发后结构的变化。

“将(表面x射线散射)扩展到在单层材料中进行超快科学研究,是一项重大技术进步,它可以向我们展示很多原子在表面和材料之间界面上的行为。”——阿尔贡科学家温海丹

与以往的表面x射线散射技术不同,这种新方法不仅提供了材料表面原子的静态图像,还能捕捉到激光激发后原子在时间尺度上的运动,时间尺度短至万亿分之一秒。

静态表面x射线散射和一些与时间有关的表面x射线散射可以在同步加速器x射娱乐世界平台线源上进行,但要进行超快表面x射线散射,研究人员需要在SLAC使用Linac相干光源(LCLS) x射线自由电子激光器。这种光源提供非常明亮的x射线,极短的曝光时间为50飞秒。通过快速将大量光子传输到样品中,研究人员能够产生足够强的时间分辨散射信号,从而可视化二维材料中原子的运动。

“表面x射线散射本身就具有足够的挑战性,”该研究的作者之一、阿尔贡x射线物理学家华洲说。“将其扩展到单层材料的超快科学领域,代表着一项重大的技术进步,它可以向我们展示很多原子在材料表面和材料之间界面上的行为。”

在二维材料中,原子通常在静态条件下沿所有三维轻微振动。然而,在超快的时间尺度上,原子行为出现了一个不同的画面,阿贡物理学家兼研究作者温海丹说。

利用超快表面x射线散射,温和博士后研究员I-Cheng Tung领导了一项名为WSe2的二维材料的研究。在这种材料中,每个钨原子与两个呈“V”娱乐世界平台形的硒原子相连。当单层材料被光学激光脉冲击中时,激光的能量使原子在材料的平面内运动,产生一种违反直觉的效果。