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I T / 전자전기

번호 : 1253 작성자 : master  쪽지보내기 작성일 : 2012-02-20 조회수 : 1513
제목 :

요크대 연구진, 새롭고 혁신적인 전자 현미경 개발에 매진

최근 요크대(University of York) 연구진은 새롭고 혁신적인 방식으로 보다 다양한 재료를 검사할 있는 전자 현미경 개발에 매진하고 있다. 연구진은 오비탈 각 모멘텀(orbital angular momentum)을 갖는 전자 빔, 즉, 전자 소용돌이 빔(electron vortex beam)을 생성할 수 있었는데, 이는 자기 재료를 보다 효율적으로 분석하는 것 등을 포함하여 새로운 분야에 활용될 수 있을 것이다.

전자 현미경은 전자빔을 사용하여 시료에 빛을 쪼여 확대된 이미지를 생성함으로써 원자 정렬 형태를 연구할 수 있다. 기존의 전자빔과 비교하여 전자 소용돌이 빔은 이미지의 해상도와 민감도를 향상시킬 수 있는데, 이는 단백질과 같은 바이오 시료의 구조를 결정할 때 매우 중요한 요소이다. 또한 원자 및 분자와 같은 나노 수준의 물체를 조작하는 분야에도 활용될 수 있다.

전자 소용돌이는 움직이는 하전된 입자로 구성되기 때문에 소용돌이와 연관된 자기장이 존재한다. 이러한 자기장은 자기 재료를 검사하는데 있어 나노 수준의 자기 구조를 이미징할 수 있기에 매우 중요하다.

요크대 연구진은 전자 소용돌이 빔을 생성하기 위해 홀로그래픽 마스크(holographic mask)를 디자인하였으며, 현재 이를 이용하여 전자 현미경의 이미징 능력을 향상시킬 계획이다. 소용돌이 구조를 갖는 전자빔의 오비탈 각 모멘텀은 원자 자성을 탐지하기 위해 빛보다 효율적이란 내용이 Physical Review Letters에 최근 보고되었다.

스크류 형태의 회전 파면(wave front)과 함께 전자 현미경 분야에 소용돌이 빔을 도입하는 것은 자기 나노구조 연구를 혁신적으로 변경시킬 뿐 아니라 나노 조작, 포집, 가장자리 대비 검출(edge contrast detection)의 관점에서 새로운 분야를 생성할 것으로 예상된다.

광자 빔을 이용하여 생성된 광학 소용돌이 빔은 지난 20년 동안 연구되었다. 이러한 기기는 소위 광학 집게 및 광학 스패너 분야에서 단일 분자 및 나노 물체를 정밀하게 조작하는 등의 다양한 가능성을 제시할 수 있었다. 요크대 연구진이 수행하는 과제는 다양한 분야에 활용되기 위해 전자 소용돌이에 대한 현재의 이해 수준을 한층 끌어올릴 것으로 예상된다.


출처: physorg.com
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