埃尔兰根-纽伦堡大学 菲涅耳波带片最常用作x光显微术中的衍射聚焦元件
在保罗·舍勒研究所的埃尔兰根-STXM实验室，光束聚焦在样本上，样本以最高精度进行光栅扫描
透射光束对探测元素、电子、磁性或化学变化的局部x光吸收很敏感
学分:博士
保罗·舍勒研究所 弗里德里希·亚历山大·埃尔兰根-纽伦堡大学(FAU)、瑞士保罗·舍勒研究所以及巴黎、汉堡和巴塞尔的其他机构的研究人员成功地创造了x光显微术的新纪录
通过改进的衍射透镜和更精确的样品定位，它们能够实现一位数纳米尺度的空间分辨率
直接成像的这一新的维度可以为纳米结构的研究提供重要的推动力，并进一步推动太阳能电池和新型磁数据存储的发展
该发现现已发表在著名杂志《光学》上，标题为“7纳米分辨率的软x光显微镜”
" 使用低能量x光的软x光显微镜被用来研究纳米级材料的特性
这项技术可以用来确定有机薄膜的结构，这在太阳能电池和电池组的发展中起着重要的作用
它还能观察到粒子的化学过程或催化反应
该方法允许研究所谓的自旋动力学
电子不仅能传输电荷，还具有内部旋转方向，可用于新型磁性数据存储
为了在未来改进对这些过程的研究，研究人员需要能够“放大”到一位数纳米尺度
这在软x光下理论上是可能的，但是到目前为止，使用需要后续重建的间接成像方法只能实现低于10纳米的空间分辨率
“对于化学反应或磁性粒子相互作用等动态过程，我们需要能够直接观察结构，”教授解释道
医生
赖纳·芬克来自FAU大学物理化学第二系主任
“x光显微术特别适合于此，因为它可以比电子显微术更灵活地用于磁性环境，例如
" 改进聚焦和校准 通过与保罗·舍勒研究所以及巴黎、汉堡和巴塞尔的其他机构合作，研究人员现在已经打破了x光显微镜的新记录，因为他们在几个不同的实验中成功地达到了7纳米的创纪录分辨率
这一成功主要不是基于更强大的x光源，而是基于使用衍射透镜和更精确的测试样品校准来改善光线的聚焦
“我们优化了用来聚焦x光的菲涅尔波带片的结构尺寸，”赖纳·芬克解释道
“此外，我们能够以更高的精度在设备中定位样本，并重现这一精度
“到目前为止，正是这种有限的定位和系统整体的稳定性阻碍了直接成像分辨率的提高
值得注意的是，这种记录分辨率不仅是通过专门设计的测试结构实现的，而且在实际应用中也是如此
例如，研究人员用他们的新光学系统研究了5至20纳米铁粒子的磁场方向
教授
芬克解释说:“我们假设我们的结果将推动能源材料的研究，特别是纳米磁性的研究
该字段中的相关结构尺寸通常低于当前分辨率限制
"
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