澳大利亞的科學(xué)家們使用單硫化錫(SnS)納米片制造了有史以來最薄的X射線探測器,有望實(shí)現(xiàn)細(xì)胞生物學(xué)的實(shí)時(shí)成像。
X射線探測器是一種工具,可以通過視覺或電子方式識別輻射傳輸?shù)哪芰浚玑t(yī)學(xué)成像或蓋革計(jì)數(shù)器。單硫化錫(SnS)作為用于光伏、場效應(yīng)晶體管和催化的材料,已經(jīng)顯示出巨大的前景。
如今,莫納什大學(xué)和皇家墨爾本理工大學(xué)的ARC激子科學(xué)卓越中心的成員表明,單硫化錫納米片也是用作軟X射線探測器的絕佳候選材料。研究表明,單硫化錫納米片具有高光子吸收系數(shù),使其可用于制造具有高靈敏度和快速響應(yīng)時(shí)間的超薄軟X射線探測器。
另外,研究人員發(fā)現(xiàn)這些材料比另一種新興的候選材料(金屬鹵化物鈣鈦礦)更敏感,擁有比現(xiàn)有探測器更快的響應(yīng)時(shí)間,并且可以在軟X射線區(qū)域?qū)`敏度進(jìn)行調(diào)整。
研究團(tuán)隊(duì)制造的單硫化錫X射線探測器厚度不到10納米。從正確的角度來看,一張紙大約有100000納米厚,而你的指甲每秒增長大約 1 納米。以前,最薄的X射線探測器的厚度在20到50納米之間。
研究者表示,它幾乎可以立即掃描某物并獲得圖像。傳感時(shí)間決定了時(shí)間分辨率。原則上,鑒于高靈敏度和高時(shí)間分辨率,你可以實(shí)時(shí)看到事物。日后也許可以用它來觀察細(xì)胞相互作用,不只是產(chǎn)生靜態(tài)圖像,還可以使用X射線觀察蛋白質(zhì)和細(xì)胞的進(jìn)化和移動(dòng)。
目前仍需要進(jìn)行大量研究工作,來探索單硫化錫X射線探測器的全部潛力,但研究人員認(rèn)為,這可能有朝一日實(shí)現(xiàn)對細(xì)胞過程的仔細(xì)研究。希望這項(xiàng)研究的發(fā)現(xiàn)將為開發(fā)基于超薄材料的下一代高靈敏度X射線探測器開辟新的途徑。
題為Soft X-ray Detectors Based on SnS Nanosheets for the Water Window Region的相關(guān)研究論文發(fā)表在《先進(jìn)功能材料》(Advanced Functional Materials)上。
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論文原文:
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adfm.202105038