حل یکی از چالش‌های تصویربرداری نانومقیاس
تاریخ انتشار: ۷ اردیبهشت ۱۴۰۲ | کد خبر: ۳۷۶۲۰۳۵۲
به گزارش خبرگزاری صدا و سیما؛ تیمی از محققان دانشگاه براون با یک روش جدید میکروسکوپی که از نور آبی برای اندازه‌گیری الکترون‌ها در نیمه‌هادی‌ها و سایر مواد نانو استفاده می‌کند، در حال باز کردن قلمرو جدیدی از امکانات در مطالعه این اجزای مهم هستند که می‌تواند به ساخت تجهیزات الکترونیکی کمک کند.
نتایج این یافته‌ها که در نشریه LIGHT: Science & Applications منتشر شده است، نوعی تصویربرداری نانویی را امکان‌پذیر می‌کند که یک مشکل دیرینه را در مطالعه پدیده‌های کلیدی در طیف گسترده‌ای از مواد رفع می‌کند، موادی که روزی می‌توانند منجر به ساخت نیمه هادی‌های قدرتمندتر شوند.
بیشتر بخوانید:
اخباری که در وبسایت منتشر نمی‌شوند!
استاد دانشکده مهندسی دانشگاه براون و نویسنده این مقاله گفت: علاقه زیادی به مطالعه با وضوح نانومتری با استفاده از اپتیک وجود دارد. هرچه طول موج کوتاه‌تر می‌شود، انجام این کار بسیار سخت‌تر می‌شود. در نتیجه، هیچ کس تاکنون این کار را با نور آبی انجام نداده است.
به طور معمول، هنگامی که محققان از نوری مانند لیزر برای مطالعه نانومواد استفاده می‌کنند، نوری به کار گرفته می‌شود که طول موج‌های طولانی مانند قرمز یا مادون قرمز داشته باشد. این روش که محققان از آن استفاده کردند، میکروسکوپ نوری روبشی میدان نزدیک از نوع پراکندگی (S-SNOM) است. این روش شامل پراکندگی نور از یک نوک تیز است که فقط چند ده نانومتر عرض دارد. نوک دقیقاً بالای ماده مورد نظر که باید تصویربرداری شود، قرار می‌گیرد. هنگامی که نمونه تحت تابش نوری قرار می‌گیرد، پراکندگی نور و بخشی از نور پخش شده با اطلاعاتی در مورد بخش نانومتری از نمونه در زیر نوک، باقی می‌ماند. محققان به تجزیه و تحلیل تابش پراکنده شده می‌پردازند تا از آن برای استخراج اطلاعات در مورد این حجم اندک از مواد استفاده کنند.
این روش هنگام استفاده از نور با طول موج بسیار کوتاه‌تر، مانند نور آبی، با محدودیتی مواجه می‌شود. این بدان معناست که استفاده از نور آبی برای این روش مقدور نیست، طول موجی که می‌تواند اطلاعات خوبی برای مطالعه مواد نیمه‌هادی ارائه دهد.
در این مطالعه جدید، محققان دانشگاه براون نشان می‌دهند که چگونه می‌توان از نور آبی به جای قرمز در S-SNOM استفاده کرد. محققان از نور آبی استفاده کردند تا نه تنها نور پراکنده شود، بلکه باعث ایجاد تابش تراهرتز از نمونه می‌شود. این تابش اطلاعات مهمی در مورد خصوصیات الکتریکی نمونه دارد و میزان داده‌هایی را که دانشمندان برای تجزیه و تحلیل نیاز دارند، افزایش می‌دهد، اما نیاز به دقیق بودن در تراز کردن نوک بر روی نمونه را از بین می‌برد. نکته اصلی در اینجا این است که از آنجا که تابش تراهرتز دارای طول موج بسیار طولانی‌تری است، بسیار راحت‌تر تراز می‌شود. چنین ابزاری برای مطالعه مواد نیمه‌هادی بسیار مفید است.
منبع: خبرگزاری صدا و سیما
کلیدواژه: نور آبی نیمه هادی طول موج
درخواست حذف خبر:
«خبربان» یک خبرخوان هوشمند و خودکار است و این خبر را به‌طور اتوماتیک از وبسایت www.iribnews.ir دریافت کرده‌است، لذا منبع این خبر، وبسایت «خبرگزاری صدا و سیما» بوده و سایت «خبربان» مسئولیتی در قبال محتوای آن ندارد. چنانچه درخواست حذف این خبر را دارید، کد ۳۷۶۲۰۳۵۲ را به همراه موضوع به شماره ۱۰۰۰۱۵۷۰ پیامک فرمایید. لطفاً در صورتی‌که در مورد این خبر، نظر یا سئوالی دارید، با منبع خبر (اینجا) ارتباط برقرار نمایید.
با استناد به ماده ۷۴ قانون تجارت الکترونیک مصوب ۱۳۸۲/۱۰/۱۷ مجلس شورای اسلامی و با عنایت به اینکه سایت «خبربان» مصداق بستر مبادلات الکترونیکی متنی، صوتی و تصویر است، مسئولیت نقض حقوق تصریح شده مولفان در قانون فوق از قبیل تکثیر، اجرا و توزیع و یا هر گونه محتوی خلاف قوانین کشور ایران بر عهده منبع خبر و کاربران است.
خبر بعدی:
چرا تمدن‌ها با گذشت زمان شکننده‌تر می‌شوند؟ (+عکس)
ظهور و سقوط قدرت‌های بزرگ یکی از کلیشه‌های تاریخ است و این فرضیه که تمدن‌ها، دولت‌ها یا جوامع رشد کرده و سپس افول می‌کنند ایده رایجی است. اما آیا چنین چیزی واقعا حقیقت دارد؟
به گزارش زومیت، گروهی از پژوهشگران از زمینه‌های علمی مختلف بزرگترین مطالعه تا به امروز را انجام دادند تا دریابند آیا پیری جامعه را می‌توان در سوابق تاریخی مشاهده کرد یا خیر. نتایج آن‌ها که در مجله‌ی PNAS منتشر شده است، نشان می‌دهد دولت‌ها پیر می‌شوند و احتمال انحطاط آن‌ها با گذشت زمان به‌تدریج بیشتر می‌شود.
فناپذیری دولتهاتعریف تمدن یا جامعه دشوار است و مورد اول معمولا بار معنایی ناخوشایندی همراه خود دارد. پژوهشگران درعوض تجزیهوتحلیل خود را به دولت‌های پیشامدرن محدود کردند: تشکیلات متمرکزی که قوانینی را بر قلمرو و جمعیت خاصی اعمال می‌کنند (مثل دولت-ملت‌های ایالات متحده و چین امروزی). آن‌ها رویکردی آماری را در دو مجموعه داده پیاده کردند و مجموعه داده‌های انحطاط دولت‌ها را که شامل ۳۲۴ دولت در طول ۳۰۰۰ سال بود (از سال ۲۰۰۰ قبل از میلاد تا سال ۱۸۰۰ پس از میلاد) ایجاد کردند. داده‌ها از پایگاه‌های داده متعددی جمع‌آوری شد.
پژوهشگران در مطالعه خود تکنیکی به نام «آنالیز بقا» را به‌کار بردند و طول عمر دولت‌ها را تجزیهوتحلیل کردند. اگر اثر پیری وجود نداشته باشد، می‌توان توزیع مستقل از سنی را انتظار داشت که در آن احتمال به پایان رسیدن عمر یک دولت در سال اول و در سال صدم یکسان است.
مطالعه‌ای قبلی روی ۴۲ امپراطوری نیز دقیقا همین موضوع را نشان داده بود. اگرچه در مجموعه داده بزرگ‌تر مطالعه جدید، پژوهشگران الگوی متفاوتی را شاهد بودند.
در هر دو پایگاه داده، خطر به پایان رسیدن دولت‌ها در طول دو قرن اول افزایش می‌یافت و پس از آن در سطح بالایی ثابت می‌ماند. یافته‌ها منعکس‌کننده تجزیهوتحلیل اخیر دیگری از بیش از ۱۶۸ رویداد بحران تاریخی است. میانگین مدت زمان بقای سیاست‌ها در پایگاه داده بحران آن‌ها تقریبا ۲۰۱ سال بود.
احتمال فروپاشی جوامع با گذشت زمان بیشتر میشودحتی وقتی سلسله‌ها از تجزیهوتحلیل کنار گذاشته شد، روند پیری مشاهده می‌شد. سلسله‌ها برپایه روابط خونی ساخته می‌شوند، معمولا عمر کوتاهی دارند و اغلب به دلیل اختلاف بر سر جانشینی یا سقوط تبار خانوادگی از بین می‌روند.
یافته‌های جدید با مطالعات پیشین درمورد کند شدن بحرانی پشتیبانی می‌شود. قبل از اینکه سیستم پیچیده‌ای دستخوش تغییری در مقیاس بزرگ در ساختار شود، اغلب با سرعت کمتری می‌تواند از بحران‌ها بهبود پیدا کند.
اکنون شواهدی از چنین کندشدن بحرانی‌ای برای دو گروه تاریخی مختلف داریم: اولین کشاورزان اروپای نوسنگی و جوامع پوئبلو جنوب غربی ایالات متحده. حدود ۴ هزار تا ۸ هزار سال پیش، کشاورزان دوران نوسنگی در سراسر ترکیه امروزی تا اروپا گسترش پیدا کردند.
آن‌ها سپس بحران‌های دوره‌ای را پشت سر گذاشتند که در آن در پی درگیری‌ها و جنگ‌ها کاهش جمعیت و مکان‌های کشاورزی و دور شدن از کشاورزی غلات رخ داد.
جوامع پوئبلو کشاورزان ذرت بودند که بزرگترین ساختمان‌های غیرخاکی را در ایالات متحده و کانادا پیش از آسمان‌خراش‌های فلزی شیکاگو در دهه ۱۸۰۰ ساختند. این جوامع چندین چرخه رشد و رکورد را پشت سر گذاشتند و با تجربه حوادث بحرانی در حدود سال‌های ۷۰۰، ۸۹۰ و ۱۲۸۵ پس از میلاد به پایان رسیدند.
طی هرکدام از این رویدادها، جمعیت، ذرت و شهرسازی کاهش یافت درحالی که خشونت افزایش پیدا کرد. این چرخه‌ها به‌طور متوسط دو قرن طول می‌کشید و با الگوی وسیع‌تری که پژوهشگران پیدا کردند، مطابقت داشت. هم برای اولین کشاورزان اروپا و جوامع پوئبلو، جمعیت درست پیش از فروپاشی، آهسته‌تر از بحران‌هایی مانند خشکسالی بهبود می‌یافتند.
مطالعه جدید محدودیت‌هایی دارد که باید درنظر گرفت. اول اینکه دولت‌ها به شکل‌های مختلفی به پایان می‌رسند. آن‌ها می‌توانند به‌سادگی تغییری در طبقه برتر حاکم باشند یا ممکن است فروپاشی اجتماعی رخ دهد که شامل نابودی دولت، نوشتار، ساختارهای تاریخی و کاهش جمعیت باشد.
حتی در میان جوامعی که دچار فروپاشی کامل می‌شدند، بسیاری از جوامع باقی می‌ماندند و رونق می‌گرفتند. این پایان لزوما چیز بدی نیست. بسیاری از دولت‌های پیشامدرن ظالم و غارتگر بودند. برای مثال، امپراطوری روم غربی در اواخر عمر خود سه‌چهارم مسیر به سمت حداکثر سطح نابرابری ثروت را که از نظر تئوری ممکن است، پیموده بود.
نکته‌ی دیگری که باید درباره تجزیهوتحلیل جدید درنظر داشت، این است که اعداد مطالعه جدید براساس تاریخ‌های آغاز و پایان مورد قبول در گزارش‌های تاریخی و باستان‌شناسی است. درمورد این تاریخ‌ها معمولا اختلاف‌نظر وجود دارد. به‌عنوان مثال، آیا امپراطوری روم شرقی در سال ۱۴۵۳ با سقوط پایتخت آن یعنی قسطنطنیه یا غارت قسطنطنیه و تقسیم قلمروهای آن توسط مبارزان صلیبی در سال ۱۲۰۴ یا از دست دادن گسترده قلمرو در طول قرن هفتم به پایان رسید؟
گرچه مطالعه جدید محدودیت‌هایی دارد، بزرگترین مطالعه‌ای است که تا به امروز درباره این موضوع انجام شده است و یافته‌ها در دو مجموعه داده بزرگ با هم یکسان بودند.
نابرابری، تخریب محیط زیست و رقابت نخبگان در فروپاشی دولت‌های گذشته نقش داشته استگام بعدی این است که بررسی شود چه عواملی موجب افزایش طول عمر جامعه می‌شود و چه عواملی به‌تدریج بر آسیب‌پذیری جوامع می‌افزایند. دولت‌ها ممکن است به دلایل مختلفی با گذشت زمان تاب‌آوری خود را از دست بدهند.
افزایش نابرابری، نهادهای بهره‌کش و درگیری بین صاحب منصبان می‌توانند در طول زمان اصطکاک اجتماعی را افزایش دهند. تخریب محیط زیست نیز می‌تواند اکوسیستم‌هایی را که سیاست‌ها بدان‌ها وابسته هستند، تضعیف کند. شاید خطر بیماری و درگیری با افزایش تراکم شهرها افزایش پیدا کند یا از دست دادن تاب‌آوری ممکن است به دلیل ترکیبی از علل مختلف باشد.
آیا دنیای مدرن ما پیر می‌شود؟آیا الگوی‌های پیری در دولت‌های پیشامدرن می‌تواند در دنیای امروز نیز اهمیتی داشته باشد؟ پژوهشگران فکر می‌کنند این‌طور است، اما اینکه آیا سیستم جهانی امروزه همان الگوهایی را دنبال می‌کند که در مطالعه شناسایی شد، مشخص نیست. با‌این‌حال، در جهان امروز نابرابری، تخریب محیط زیست و رقابت نخبگان وجود دارد و همه این عوامل به‌عنوان پیشگام فروپاشی دولت‌های گذشته در تاریخ بشر مطرح شده‌اند.
در سطح جهان، یک درصد از ثروتمندترین افراد تقریبا نیمی از ثروت جهان را در اختیار دارند، درحالی‌که نیمه پایینی جمعیت حدود ۰٫۷۵ درصد ثروت را در اختیار دارند. تغییرات اقلیمی جهان امروز بی‌سابقه است و شدت آن بیشتر از رویدادهایی است که در گذشته موجب انقراض‌های جمعی شد.
۶ مورد از ۹ سیستم کلیدی زمین که جهان به آن‌ها متکی است، به مناطق پرخطر تبدیل شده‌اند. ازسوی دیگر، درگیری بین نخبگان اقتصادی به دو قطبی شدن و ایجاد بی‌اعتمادی در بسیاری از کشورها دامن زده است.
برخلاف دولت‌های گذشته، دنیای امروز تاحد زیادی به هم پیوسته و جهانی شده است؛ درحالی‌که شکننده‌شدن و به پایان رسیدن یک دولت معمولا برای جهان گسترده‌تر بی‌اهمیت است، بی‌ثباتی ابرقدرت‌هایی نظیر ایالات متحده می‌تواند باعت اثر دومینویی در آن‌سوی مرزهای این کشور شود.
هم دنیاگیری کووید ۱۹ و هم بحران مالی جهانی سال‌های ۲۰۰۷-۲۰۰۸ نشان داده‌اند که چگونه ارتباطات نزدیک می‌تواند موجب تقویت شوک‌ها در زمان بحران شود. نمونه‌هایی از این اتفاق را در بسیاری از سیستم‌های پیچیده دیگر می‌توان مشاهده کرد. اکوسیستم‌های صخره‌های مرجانی به هم پیوسته‌ی متراکم در خنثی کردن شوک‌های کوچک عملکرد خوبی دارند، اما ضربات بزرگ را معمولا تقویت می‌کنند.
اکثر دولت‌های امروزی به‌طور قابل‌توجهی با امپراطوری‌های گذشته متفاوت هستند. تولید صنعتی، توانایی‌های تکنولوژیکی عظیم و همچنین بوروکراسی‌های حرفه‌ای و نیروهای پلیس همگی احتمالا دولت‌های با ثبات‌تر و مقاوم‌تری ایجاد خواهند کرد.
با‌این‌حال، فناوری ما همچنین تهدیدها و منابع آسیب‌پذیری جدیدی مانند سلاح‌های هسته‌ای و گسترش سریع‌تر عوامل بیماری‌زا را به ارمغان آورده است. ما همچنین باید مراقب استقرار دولت‌های سرکش باشیم. تاب‌آوری و ماندگاری لزوما همه جا مثبت نیست. با این وجود، امیدواریم درک تاریخ گذشته بتواند به جلوگیری از اشتباهات پیشین ازجمله منابع احتمالی پیری جامعه کمک کند.
کانال عصر ایران در تلگرام
مدیررسانهای پرسپولیس: سپاهان به جای شکایت بیجا، عذرخواهی کند