Электронная силовая микроскопия (EFM) ускоряет запись кадров

Электронная силовая микроскопия (EFM) ускоряет запись кадров

Группа инженеров-исследователей Осакского университета разработала инновационный метод получения изображений микроскопа. Посредством новой методики обнаруживаются быстро перемещающиеся электроны в области наноматериалов панелей солнечных батарей. Применяя лазерное излучение к устройству в нужное время, группе исследователей впервые удалось достичь наносекундного временного разрешения при сохранении увеличения. Разработка обещает улучшение качества фотоэлектрических материалов, применяемых в конструкциях солнечных батарей, помочь выявить и устранить дефекты производственного процесса.

Что определяет скорость записи кадров видео?

Широко применяемые сегодня видеокамеры наружного наблюдения обеспечивают ценными сведениями, к примеру, службы полиции в попытках поимки воров. Однако видеокамеры, записывающие один кадр в минуту, видятся бесполезными в плане успешного задержания грабителей. По некоторым оценкам, в среднем воры скрываются с места преступления менее чем за шестьдесят секунд. Это к сведению.

Солнечные панели, использующие энергию солнца, наиболее активны по энергетическому уровню в момент максимального возбуждения электронов, что сопровождается не менее активным образованием «дыр». Однако, если электрон рекомбинирует с «дырой», прежде чем достигает электрода, собранная энергия утрачивается до границ критической эффективности.

Отсюда вывод: доступные ныне методы микроскопии видятся слишком медленными для того, чтобы обеспечить успешную поимку воров непосредственно в момент совершения кражи. Поэтому инженеры университета Осаки решили использовать электростатическую силовую микроскопию (EFM — Electrostatic Force Microscopy), где вибрирующий консольный наконечник обладает высокой чувствительностью к электрическим зарядам.

Возможности ускорения видеозаписи посредством технологии EFM

Технология EFM тоже недостаточно быстрая, чтобы иметь возможность наблюдать за движением электронов и дырок. Но японцы применили ключевое нововведение — применение синхронизированных лазерных импульсов, «бомбардирующих» образец в точке колебаний кантилевера. Изменяя время задержки между началом цикла и лазерным импульсом, учёным удалось организовать съёмку с частотой кадров в 300 наносекунд.

После исследования «места преступления», учёные получили видео-доказательства рекомбинации происходящего процесса. Таким образом, новый метод скоростной съёмки обещает стать чрезвычайно полезным для разработки более эффективных солнечных панелей за счёт снижения потерь энергии по причине рекомбинации. По словам разработчиков, результаты исследования также потенциально полезны для изучения катализаторов (батарей), где процессы зависят от активации света.


При помощи информации: Osaka-U