مجهر دي برولي الذري: الفرق بين النسختين

عدل الوصلات
هذه الصفحة تخضع لتحريرٍ مُكثّفٍ في الفترة الحالية
من ويكيبيديا، الموسوعة الحرة
تصفح التاريخ تفاعلياً
[نسخة منشورة][نسخة منشورة]
→ التعديل السابقالتعديل اللاحق ←
تم حذف المحتوى تمت إضافة المحتوى
مرئينص الويكي
لا ملخص تعديل
لا ملخص تعديل
سطر 56: سطر 56:
==تركيز شعاع ذرات متعادلة ==
==تركيز شعاع ذرات متعادلة ==


تعتبر المجهرات الذرية لا تزال غير منافسة للمجاهر الإلكترونية و الطرق الأخري في تصوير العينات الدقيقة الصغيرة . وتكمن صعوبة استخدام فيض ذرات في التصوير في تركيز الشعاع وجمعه في بؤرة . ولا توجد مادة شفافة لفيض من الذرات ذات الطاقة المنخفضة. كما أن عدسة فرنزل
Currently, the atom-optic imaging systems are not competitive with [[electron microscopy]] and various methods of [[near-field]] probe. The main problem in the optics of [[atomic beam]]s for an imaging system is the focusing element. There is no material transparent to the beam of low-energy atoms. A [[Fresnel zone plate]]
<ref name="doak">{{cite journal| url=http://prola.aps.org/abstract/PRL/v83/i21/p4229_1
| author=R.B.Doak | coauthors=R.E.Grisenti, S.Rehbein, G.Schmahl, J.P.Toennies2, and Ch. Wöll
| title=Towards Realization of an Atomic de Broglie Microscope: Helium Atom Focusing Using Fresnel Zone Plates
| journal=[[Physical Review Letters|PRL]] | volume=83 | pages=4229–4232 | year=1999
| doi=10.1103/PhysRevLett.83.4229
| format=subscription required }}</ref> and [[evanescent field]] lens
<ref name="leto">{{cite journal
| url=http://www.osa-opn.org/abstract.cfm?URI=OPN-16-3-44
| author= V.Balykin | coauthors=V.Klimov, V.Letokhov
| title=Atom Nano-Optics | journal=[[Optics and Photonics News]]
| volume=16 | pages=44–48 | year=2005
| doi=10.1364/OPN.16.3.000044
| format={{Dead link|date=May 2008}} }}</ref> were suggested, as well as various [[atomic mirror]]s.<ref name="sh">{{cite journal | url=http://prola.aps.org/abstract/PRL/v86/i6/p987_1
| author= F. Shimizu | title=Specular Reflection of Very Slow Metastable Neon Atoms from a Solid Surface
| journal=[[Physical Review Letters|PRL]]| volume=86| pages=987–990 | year=2000 | doi=10.1103/PhysRevLett.86.987 | format=subscription required
}}</ref><ref name="o">{{cite journal
| url=http://prola.aps.org/abstract/PRA/v68/i1/e013806
| author= H.Oberst| coauthors=S.Kasashima, V.I.Balykin, F.Shimizu
| title= Atomic-matter-wave scanner| journal=[[Physical Review A|PRA]]
| volume=68| pages=013606| year=2003
| format= subscription required
| doi=10.1103/PhysRevA.68.013606}}</ref><ref name="tashiro">{{cite journal
| url=http://scitation.aip.org/getabs/servlet/GetabsServlet?prog=normal&id=PLRAAN000071000005052901000001&idtype=cvips&gifs=yes
| author= H.Oberst| coauthors=Y.Tashiro, K.Shimizu, F.Shimizu
| title=Quantum reflection of He* on silicon
| journal=[[Physical Review A|PRA]] | volume=71 | pages=052901| year=2005
| doi=10.1103/PhysRevA.71.052901 }}</ref>
Such mirrors use the [[quantum reflection]] by [[Casimir force|Casimir–van der Waals potential]] tails.<ref name="Fri">
{{cite journal
|author=H.Friedrich
|coauthors=G.Jacoby, C.G.Meister
|journal=[[Physical Review A|PRA]]
|title=quantum reflection by Casimir–van der Waals potential tails
|year=2002
|volume=65
|url=http://prola.aps.org/abstract/PRA/v65/i3/e032902
|pages=032902
|format=subscription required
|doi=10.1103/PhysRevA.65.032902
}}
</ref>

== Ridged mirrors ==
Recently, the performance of solid-state [[atomic mirror (physics)|atomic mirror]]s was greatly enhanced with so-called [[ridged mirror]]s (or [[Fresnel diffraction]] mirrors).<ref name="o1">{{cite journal
| url=http://jpsj.ipap.jp/link?JPSJ/71/5/
| author= F.Shimizu| coauthors=J. Fujita
| title=Giant Quantum Reflection of Neon Atoms from a Ridged Silicon Surface
| journal=[[Journal of the Physical Society of Japan]]
| volume=71| pages=5–8| year=2002
| doi=10.1143/JPSJ.71.5}}</ref><ref name="holo">{{cite journal
| title = Reflection-Type Hologram for Atoms
| author = Shimizu| coauthors=J.Fujita
| journal = [[Physical Review Letters|PRL]]
| volume = 88
| pages = 123201 | year = 2002
|url=http://prola.aps.org/abstract/PRL/v88/i12/e123201
| doi = 10.1103/PhysRevLett.88.123201
| publisher = [[American Physical Society]]
| format = subscription required | issue = 12
}}</ref><ref name="zeno">{{cite journal
|comment=7
| url=http://annex.jsap.or.jp/OSJ/opticalreview/TOC-Lists/vol12/12e0363tx.htm
| author= D.Kouznetsov
| coauthors= H.Oberst
| title=Reflection of Waves from a Ridged Surface and the Zeno Effect
| journal=[[Optical Review]]
| volume=12
| pages=1605–1623
| year=2005
| doi=10.1007/s10043-005-0363-9
}}</ref><ref name="pra">{{cite journal
|comment=8
| url=http://scitation.aip.org/getabs/servlet/GetabsServlet?prog=normal&id=PLRAAN000072000001013617000001&idtype=cvips&gifs=yes
| author= D.Kouznetsov
| coauthors=H.Oberst
| title=Scattering of waves at ridged mirrors.
| journal=[[Physical Review A|PRA]]
| volume=72
| pages=013617
| year=2005
|doi=10.1103/PhysRevA.72.013617
|ref=http://www.ils.uec.ac.jp/~dima/PhysRevA_72_013617.pdf
}}</ref><ref name="fres">{{cite journal
|comment=9
| url=http://scitation.aip.org/getabs/servlet/GetabsServlet?prog=normal&id=PRLTAO000094000001013203000001&idtype=cvips&gifs=yes
| author= H.Oberst
| coauthors=D.Kouznetsov, K.Shimizu, J.Fujita, and F. Shimizu
| title=Fresnel Diffraction Mirror for an Atomic Wave
| journal=[[Physical Review Letters|PRL]]
| volume=94
| pages=013203
| year=2005
| doi=10.1103/PhysRevLett.94.013203
}}</ref> The [[specular reflection]] of an [[atomic wave]] from a [[ridged mirror]] can be interpreted as spatial [[Zeno effect]].<ref name="zeno">{{cite journal
|comment=7
| url=http://annex.jsap.or.jp/OSJ/opticalreview/TOC-Lists/vol12/12e0363tx.htm
| author= D.Kouznetsov
| coauthors= H.Oberst
| title=Reflection of Waves from a Ridged Surface and the Zeno Effect
| journal=[[Optical Review]]
| volume=12
| pages=1605–1623
| year=2005
| doi=10.1007/s10043-005-0363-9
}}</ref>
At the appropriate [[ellipsoid]]al profile, such a mirror could be used for focusing of an [[atomic beam]] into a spot of some tens of nanometers;<ref name="nanoscope">{{cite journal
| url=http://stacks.iop.org/0953-4075/39/1605
| author= D.Kouznetsov
| coauthors=H. Oberst, K. Shimizu, A. Neumann, Y. Kuznetsova, J.-F. Bisson, K. Ueda, S. R. J. Brueck
| title=Ridged atomic mirrors and atomic nanoscope
| journal=[[Journal of Physics B|JOPB]]
| volume=39
| pages=1605–1623
| year=2006
| doi=10.1088/0953-4075/39/7/005
}}</ref> the scattering of atoms from this spot brings the image of the object, like in the scanning [[confocal microscope]], [[scanning electron microscope]], or [[scanning probe microscopy]].

The scheme shown in the picture is one possibility. A similar scheme is posted at the homepage of the University of Cambridge;<ref>Atom Optics and Helium Atom Microscopy. Cambridge University, http://www-sp.phy.cam.ac.uk/research/mirror.php3</ref> see an additional list of references there. Such an imaging system could also be realized with [[holography|holographic]], [[Fresnel diffraction]], and [[evanescent wave]] systems. Some of such systems may become competitive with established methods of visualization and measuring of nano-objects. See the overview at [[Nanowiki]] ([[b:Nanotechnology|Nanotechnology]]).

== See also ==
* [[Atom optics]]


== اقرأ أيضًا ==
== اقرأ أيضًا ==

نسخة 22:09، 6 ديسمبر 2010

ملف:Nanoscope figure.PNG
اقتراح لتصميم مجهر الهيليوم by [1].

مجهر دي برولي الذري في الفيزياء (بالإنجليزية:atomic de Broglie microscope ) هو مجهر من المفروض أن يستعمل الهيليوم كذرة للتصوير والاختبار من المرجح أن يتوصل إلى تصوير يكون تباينه في حدود النانومتر.


تاريخ تطوره

تقتصر دقة المجاهر الضوئية على تباين في حود عدة مئات نانومتر ، حيث تحدد طول الموجة الضوئية تلك الدقة .

وفكرة استخدام الذرات في التصوير بدلا من الضوء نشرت في المجلات العلمية منذ القرن العشرين . [2][3][4][5][6] ومن المنتظر بصفة عامة أن يأتي التصوير بواسطة الذرات المتعادلة بتباين للصورة تعادل تباين التصوير المجاهر الإلكترونية وأن لا تتسبب في فساد العينة ، حيث يمكن تحقيق طول الموجة القصير والذي يصل إلى النانومتر وذلك عند طاقة منخفضة لفيض الجسيمات المختبرة . وذكرت إحدى النشرات العلمية المنشورة في عام 1997 : "أن ميكروسكوب ذرات الهيليوم سيكون أداة فريدة للاستخدام كمجهر عاكس وكمجهر نافذ بدون إفساد العينة المختبرة". "[5]

تركيز شعاع ذرات متعادلة

تعتبر المجهرات الذرية لا تزال غير منافسة للمجاهر الإلكترونية و الطرق الأخري في تصوير العينات الدقيقة الصغيرة . وتكمن صعوبة استخدام فيض ذرات في التصوير في تركيز الشعاع وجمعه في بؤرة . ولا توجد مادة شفافة لفيض من الذرات ذات الطاقة المنخفضة. كما أن عدسة فرنزل Currently, the atom-optic imaging systems are not competitive with electron microscopy and various methods of near-field probe. The main problem in the optics of atomic beams for an imaging system is the focusing element. There is no material transparent to the beam of low-energy atoms. A Fresnel zone plate [6] and evanescent field lens [7] were suggested, as well as various atomic mirrors.[8][9][10] Such mirrors use the quantum reflection by Casimir–van der Waals potential tails.[11]

Ridged mirrors

Recently, the performance of solid-state atomic mirrors was greatly enhanced with so-called ridged mirrors (or Fresnel diffraction mirrors).[12][13][14][15][16] The specular reflection of an atomic wave from a ridged mirror can be interpreted as spatial Zeno effect.[14] At the appropriate ellipsoidal profile, such a mirror could be used for focusing of an atomic beam into a spot of some tens of nanometers;[1] the scattering of atoms from this spot brings the image of the object, like in the scanning confocal microscope, scanning electron microscope, or scanning probe microscopy.

The scheme shown in the picture is one possibility. A similar scheme is posted at the homepage of the University of Cambridge;[17] see an additional list of references there. Such an imaging system could also be realized with holographic, Fresnel diffraction, and evanescent wave systems. Some of such systems may become competitive with established methods of visualization and measuring of nano-objects. See the overview at Nanowiki (Nanotechnology).

See also

اقرأ أيضًا

المراجع

  1. ^ أ ب D.Kouznetsov (2006). "Ridged atomic mirrors and atomic nanoscope". JOPB. ج. 39: 1605–1623. DOI:10.1088/0953-4075/39/7/005. {{استشهاد بدورية محكمة}}: الوسيط غير المعروف |coauthors= تم تجاهله يقترح استخدام |author= (مساعدة)
  2. ^ .B.Poelsema (1989). "Scattering of thermal energy atoms for disordered surfaces" ([وصلة مكسورة]). Springer-Verlag: viii, 108. {{استشهاد بدورية محكمة}}: الوسيط غير المعروف |coauthors= تم تجاهله يقترح استخدام |author= (مساعدة)
  3. ^ E.Hulpke (editor) (1992). "Helium Atom Scattering from Surfaces". Springer Series in Surface Sciences ع. 27: 323. {{استشهاد بدورية محكمة}}: |author= باسم عام (مساعدة)
  4. ^ J. J. Berkhout (1989). "Quantum reflection: Focusing of hydrogen atoms with a concave mirror" (subscription required). PRL. ج. 63 ع. 16: 1689–1692. DOI:10.1103/PhysRevLett.63.1689. {{استشهاد بدورية محكمة}}: الوسيط غير المعروف |coauthors= تم تجاهله يقترح استخدام |author= (مساعدة)
  5. ^ أ ب Bodil Holst (1997). "An atom-focusing mirror". Nature. ج. 390: 244. DOI:10.1038/36769. {{استشهاد بدورية محكمة}}: الوسيط غير المعروف |coauthors= تم تجاهله يقترح استخدام |author= (مساعدة) وسم <ref> غير صالح؛ الاسم "holst" معرف أكثر من مرة بمحتويات مختلفة.
  6. ^ أ ب R.B.Doak (1999). "Towards Realization of an Atomic de Broglie Microscope: Helium Atom Focusing Using Fresnel Zone Plates" (subscription required). PRL. ج. 83: 4229–4232. DOI:10.1103/PhysRevLett.83.4229. {{استشهاد بدورية محكمة}}: الوسيط غير المعروف |coauthors= تم تجاهله يقترح استخدام |author= (مساعدة) وسم <ref> غير صالح؛ الاسم "doak" معرف أكثر من مرة بمحتويات مختلفة.
  7. ^ V.Balykin (2005). "Atom Nano-Optics" ([وصلة مكسورة]). Optics and Photonics News. ج. 16: 44–48. DOI:10.1364/OPN.16.3.000044. {{استشهاد بدورية محكمة}}: الوسيط غير المعروف |coauthors= تم تجاهله يقترح استخدام |author= (مساعدة)
  8. ^ F. Shimizu (2000). "Specular Reflection of Very Slow Metastable Neon Atoms from a Solid Surface" (subscription required). PRL. ج. 86: 987–990. DOI:10.1103/PhysRevLett.86.987.
  9. ^ H.Oberst (2003). "Atomic-matter-wave scanner" (subscription required). PRA. ج. 68: 013606. DOI:10.1103/PhysRevA.68.013606. {{استشهاد بدورية محكمة}}: الوسيط غير المعروف |coauthors= تم تجاهله يقترح استخدام |author= (مساعدة)
  10. ^ H.Oberst (2005). "Quantum reflection of He* on silicon". PRA. ج. 71: 052901. DOI:10.1103/PhysRevA.71.052901. {{استشهاد بدورية محكمة}}: الوسيط غير المعروف |coauthors= تم تجاهله يقترح استخدام |author= (مساعدة)
  11. ^ H.Friedrich (2002). "quantum reflection by Casimir–van der Waals potential tails" (subscription required). PRA. ج. 65: 032902. DOI:10.1103/PhysRevA.65.032902. {{استشهاد بدورية محكمة}}: الوسيط غير المعروف |coauthors= تم تجاهله يقترح استخدام |author= (مساعدة)
  12. ^ F.Shimizu (2002). "Giant Quantum Reflection of Neon Atoms from a Ridged Silicon Surface". Journal of the Physical Society of Japan. ج. 71: 5–8. DOI:10.1143/JPSJ.71.5. {{استشهاد بدورية محكمة}}: الوسيط غير المعروف |coauthors= تم تجاهله يقترح استخدام |author= (مساعدة)
  13. ^ Shimizu (2002). "Reflection-Type Hologram for Atoms" (subscription required). PRL. American Physical Society. ج. 88 ع. 12: 123201. DOI:10.1103/PhysRevLett.88.123201. {{استشهاد بدورية محكمة}}: الوسيط غير المعروف |coauthors= تم تجاهله يقترح استخدام |author= (مساعدة)
  14. ^ أ ب D.Kouznetsov (2005). "Reflection of Waves from a Ridged Surface and the Zeno Effect". Optical Review. ج. 12: 1605–1623. DOI:10.1007/s10043-005-0363-9. {{استشهاد بدورية محكمة}}: الوسيط غير المعروف |coauthors= تم تجاهله يقترح استخدام |author= (مساعدة) والوسيط غير المعروف |comment= تم تجاهله (مساعدة)
  15. ^ D.Kouznetsov (2005). "Scattering of waves at ridged mirrors". PRA. ج. 72: 013617. DOI:10.1103/PhysRevA.72.013617. {{استشهاد بدورية محكمة}}: الوسيط غير المعروف |coauthors= تم تجاهله يقترح استخدام |author= (مساعدة)، الوسيط غير المعروف |comment= تم تجاهله (مساعدة)، وروابط خارجية في |ref= (مساعدة)
  16. ^ H.Oberst (2005). "Fresnel Diffraction Mirror for an Atomic Wave". PRL. ج. 94: 013203. DOI:10.1103/PhysRevLett.94.013203. {{استشهاد بدورية محكمة}}: الوسيط غير المعروف |coauthors= تم تجاهله يقترح استخدام |author= (مساعدة) والوسيط غير المعروف |comment= تم تجاهله (مساعدة)
  17. ^ Atom Optics and Helium Atom Microscopy. Cambridge University, http://www-sp.phy.cam.ac.uk/research/mirror.php3


أيقونة بذرة

هذه بذرة مقالة عن الفيزياء أو موضوع فيزيائي بحاجة للتوسيع. فضلًا شارك في تحريرها.

مجلوبة من «https://ar.wikipedia.org/w/index.php?title=مجهر_دي_برولي_الذري&oldid=6096311»