Van der Waals ပစ္စည်းများပေါ်တွင် ကျရောက်နေသော လွတ်လပ်သော အီလက်ထရွန်များဖြင့် X-ray ထုတ်လွှတ်ခြင်း။Credit: Technion – Israel Institute of Technology
Technion သုတေသီများသည် ဆေးဘက်ဆိုင်ရာပုံရိပ်နှင့် အခြားနယ်ပယ်များတွင် အောင်မြင်မှုများဆီသို့ ဦးတည်သွားမည့် တိကျသော ဓာတ်ရောင်ခြည်အရင်းအမြစ်များကို တီထွင်ခဲ့ကြသည်။၎င်းတို့သည် ထိုလုပ်ငန်းများအတွက် လက်ရှိအသုံးပြုနေသော စျေးကြီးပြီး ခက်ခဲခက်ခဲသော အဆောက်အဦများကို အစားထိုးနိုင်သည့် တိကျသော ဓာတ်ရောင်ခြည်အရင်းအမြစ်များကို တီထွင်ထားပါသည်။အကြံပြုထားသော ယန္တရားသည် စွမ်းအင်ရင်းနှီးမြုပ်နှံမှုအတော်လေးနည်းသဖြင့် မြင့်မားသောကြည်လင်ပြတ်သားမှုဖြင့် ချိန်ညှိနိုင်သော ကျဉ်းမြောင်းသောရောင်စဉ်ဖြင့် ထိန်းချုပ်ထားသော ဓာတ်ရောင်ခြည်များကို ထုတ်လုပ်သည်။ဓာတုပစ္စည်းများနှင့် ဇီဝဗေဒပစ္စည်းများကို ခွဲခြမ်းစိတ်ဖြာခြင်း၊ ဆေးဘက်ဆိုင်ရာပုံရိပ်ဖော်ခြင်း၊ လုံခြုံရေးစစ်ဆေးမှုအတွက် X-ray ကိရိယာများနှင့် တိကျသော X-ray အရင်းအမြစ်များကို အခြားအသုံးပြုမှုများအပါအဝင် နယ်ပယ်အမျိုးမျိုးတွင် အောင်မြင်မှုများဖြစ်ပေါ်လာနိုင်ဖွယ်ရှိသည်။

Nature Photonics ဂျာနယ်တွင် ထုတ်ဝေသည့် အဆိုပါ လေ့လာမှုအား Technion: the Andrew and Erna Viterbi Faculty of Electrical Engineering၊ the Solid State Institute မှ သုတေသန အဖွဲ့အစည်း အများအပြားနှင့် ပူးပေါင်း၍ ၎င်း၏ မဟာကျောင်းသူ Michael Shentcis မှ ဦးဆောင်ခဲ့သည်။ Russell Berrie Nanotechnology Institute (RBNI) နှင့် Quantum Science၊ Matter နှင့် Engineering အတွက် Helen Diller စင်တာ။

သုတေသီများ၏ စာတမ်းသည် ပြီးခဲ့သောဆယ်စုနှစ်များအတွင်း တီထွင်ခဲ့သော သီအိုရီဆိုင်ရာ မော်ဒယ်များအတွက် ပထမဆုံးသော အယူအဆကို သက်သေပြသည့် စမ်းသပ်လေ့လာချက်ကို ပြသထားသည်။ဘာသာရပ်ဆိုင်ရာ ပထမဆောင်းပါးကိုလည်း Nature Photonics တွင် ဖော်ပြခဲ့သည်။ပါမောက္ခ Marin Soljacic နှင့် ပရော်ဖက်ဆာ John Joannopoulos တို့၏ ကြီးကြပ်မှုအောက်တွင် MIT တွင် ပါမောက္ခ Kaminer မှ ရေးသားခဲ့သည်၊ ထိုစာတမ်းသည် နှစ်ဘက်မြင်ပစ္စည်းများကို X-rays မည်ကဲ့သို့ ဖန်တီးနိုင်ပုံကို သီအိုရီဖြင့် တင်ပြထားသည်။ပရော်ဖက်ဆာ Kaminer ၏အဆိုအရ "ထိုဆောင်းပါးသည် နှစ်ဘက်မြင်ပစ္စည်းများ၏ထူးခြားသောရူပဗေဒနှင့်၎င်းတို့၏အမျိုးမျိုးသောပေါင်းစပ်ဖွဲ့စည်းပုံများ—heterostructures ကိုအခြေခံ၍ ဓာတ်ရောင်ခြည်အရင်းအမြစ်များဆီသို့ ခရီးတစ်ခု၏အစကို အမှတ်အသားပြုခဲ့သည်။နောက်ဆက်တွဲ ဆောင်းပါးများကို ဆက်တိုက်ပြုစုရန် ထိုဆောင်းပါးမှ သီအိုရီဆိုင်ရာ အောင်မြင်မှုများအပေါ် ကျွန်ုပ်တို့ တည်ဆောက်ခဲ့ပြီး ယခုအခါ အဆိုပါပစ္စည်းများမှ X-ray ဓာတ်ရောင်ခြည်များ ဖန်တီးခြင်းဆိုင်ရာ ပထမဆုံး စမ်းသပ်လေ့လာတွေ့ရှိချက်ကို ကြေငြာရန် စိတ်လှုပ်ရှားနေပါသည်။ ”

နှစ်ဖက်မြင်ပစ္စည်းများသည် ၂၀၀၄ ခုနှစ်တွင် ရူပဗေဒပညာရှင် Andre Geim နှင့် Konstantin Novoselov တို့၏ နောက်ပိုင်းတွင် ရူပဗေဒဆိုင်ရာနိုဘယ်လ်ဆုရခဲ့သော ဂရပ်ဖင်းတီထွင်မှုဖြင့် သိပ္ပံပညာအသိုင်းအဝိုင်းကို ၂၀၀၄ ခုနှစ်ဝန်းကျင်က မုန်တိုင်းဖြင့် တွန်းပို့ခဲ့သော ထူးခြားသောအတုဖွဲ့စည်းပုံများဖြစ်သည်။ Graphene သည် ရူပဗေဒဆိုင်ရာ အတုအယောင်တစ်ခုဖြစ်သည်။ ကာဗွန်အက်တမ်များမှ ပြုလုပ်ထားသော အက်တမ်အထူတစ်ခု။ပထမဆုံး ဂရပ်ဖင်းဖွဲ့စည်းပုံများကို ပြွန်တိပ်ဖြင့် အသုံးပြု၍ ဂရပ်ဖိုက်အလွှာပါးလွှာသော အလွှာများကို ခြစ်ထုတ်ခြင်းဖြင့် ခဲတံ၏ “စာရေးပစ္စည်း” များကို ပိုက်တိပ်ဖြင့် ဖန်တီးခဲ့သည်။သိပ္ပံပညာရှင်နှစ်ဦးနှင့် နောက်ဆက်တွဲသုတေသီနှစ်ဦးတို့သည် ဂရပ်ဖင်းတွင် ဂရပ်ဖိုက်ဂုဏ်သတ္တိများနှင့် ခြားနားသည့် ထူးခြားအံ့သြဖွယ်ဂုဏ်သတ္တိများရှိသည်- ကြီးမားသောအစွမ်းသတ္တိ၊ ပြီးပြည့်စုံသောပွင့်လင်းမြင်သာမှု၊ လျှပ်စစ်စီးကူးမှုနှင့် ဓါတ်ရောင်ခြည်ထုတ်လွှတ်နိုင်မှု—ယနေ့ဆောင်းပါးနှင့်သက်ဆိုင်သည့် ရှုထောင့်တစ်ခုဖြစ်သည့် ဓာတ်ရောင်ခြည်ထုတ်လွှတ်မှုဆိုင်ရာ ရှုထောင့်တစ်ရပ်ကို အလင်းထုတ်လွှတ်နိုင်စွမ်းရှိကြောင်း တွေ့ရှိခဲ့သည်။ဤထူးခြားသောအင်္ဂါရပ်များသည် graphene နှင့် အခြားသော နှစ်ဖက်မြင်ပစ္စည်းများကို အနာဂတ်မျိုးဆက်များအတွက် ဓာတုနှင့် ဇီဝအာရုံခံကိရိယာများ၊ ဆိုလာဆဲလ်များ၊ ဆီမီးကွန်ဒတ်တာများ၊ မော်နီတာများနှင့် အခြားအရာများအတွက် အလားအလာဖြစ်စေသည်။

နိုဘယ်လ်ဆုရှင် နောက်တစ်ယောက်ကတော့ 1910 တုန်းက ရူပဗေဒနိုဘယ်ဆုရခဲ့တဲ့ Johannes Diderik van der Waals ပါ။ အခုသူ့ရဲ့အမည်ဖြစ်တဲ့ vdW ပစ္စည်းတွေ ကတော့ ရူပဗေဒဆိုင်ရာ နိုဘယ်လ်ဆုရှင်ပါ။ ပါမောက္ခ Kaminer ၏ သုတေသနပြုချက်။Graphene သည် vdW ပစ္စည်းတစ်ခု၏ဥပမာတစ်ခုလည်းဖြစ်သည်၊ သို့သော်ယခုလေ့လာမှုအသစ်တွင်အခြားအဆင့်မြင့် vdW ပစ္စည်းများသည် X-rays ထုတ်လုပ်ရန်ရည်ရွယ်ချက်အတွက်ပိုမိုအသုံးဝင်ကြောင်းတွေ့ရှိခဲ့သည်။Technion သုတေသီများသည် မတူညီသော vdW ပစ္စည်းများကို ထုတ်လုပ်ခဲ့ပြီး ဓာတ်မှန်ထုတ်လွှတ်မှုကို ထိန်းချုပ်ပြီး တိကျသောပုံစံဖြင့် တိကျသောထောင့်များမှတဆင့် အီလက်ထရွန်ရောင်ခြည်များ ပေးပို့ခဲ့သည်။ထို့အပြင်၊ သုတေသီများသည် vdW ပစ္စည်းများ၏ မိသားစုများကို ဒီဇိုင်းထုတ်ရာတွင် ပြောင်းလွယ်ပြင်လွယ်ကို အသုံးပြု၍ မကြုံစဖူးကြည်လင်ပြတ်သားမှုဖြင့် ဓါတ်ရောင်ခြည်ရောင်စဉ်၏ တိကျသော tunability ကို သရုပ်ပြခဲ့သည်။

သုတေသနအဖွဲ့၏ ဆောင်းပါးအသစ်တွင် စမ်းသပ်မှုရလဒ်များနှင့် သီအိုရီအသစ်များကို ထိန်းချုပ်ပြီး တိကျသော ဓာတ်ရောင်ခြည်ထုတ်လွှတ်မှုစနစ်အဖြစ် နှစ်ဖက်မြင်ပစ္စည်းများကို ဆန်းသစ်တီထွင်အသုံးပြုမှုအတွက် သက်သေအထောက်အထားများ ပေါင်းစပ်ပေးသည့် အယူအဆသစ်ပါရှိသည်။

“စမ်းသပ်ချက်နဲ့ သီအိုရီကို ရှင်းပြဖို့ ကျွန်တော်တို့ တီထွင်ထားတဲ့ အလင်းဓာတ် အပြန်အလှန် ဆက်သွယ်မှုတွေကို လေ့လာရာမှာ သိသာထင်ရှားတဲ့ အထောက်အကူဖြစ်စေပြီး X-ray ပုံရိပ်ဖော်ခြင်း (ဥပမာ ဆေးဘက်ဆိုင်ရာဓာတ်မှန်) မှာ အသုံးပြုတဲ့ X-ray spectroscopy အမျိုးမျိုးအတွက် လမ်းခင်းပေးခဲ့ပါတယ်။ ဓာတ်မှန်စနစ်ရှိ ပစ္စည်းများနှင့် အနာဂတ် ကွမ်တမ်အလင်းရင်းမြစ်များကို ပုံဖော်ရန်၊” ပါမောက္ခ Kaminer က ပြောသည်။