RSS-ленты
РусскийEnglish
Выпуск 12, 2024
Том год страница
Выпуски Авторы PACS Подписчикам Для авторов

Cтатьи, принятые к публикации
Обзоры актуальных проблем


Структурная динамика тонкопленочных материалов: достижения, проблемы, перспективы

 а,  а,  а, б,  а,  в, г, д,  е
а Институт спектроскопии РАН, ул. Физическая 5, Троицк, Москва, 108840, Российская Федерация
б Национальный исследовательский университет «Высшая школа экономики», ул. Мясницкая 20, Москва, 101000, Российская Федерация
в State Key Laboratory for Mesoscopic Physics and Collaborative Innovation Center of Quantum Matter, School of Physics, Peking University, Beijing, China
г Collaborative Innovation Center of Extreme Optics, Shanxi University, Taiyuan, Shanxi, China
д Peking University Yangtze Delta Institute of Optoelectronics, Nantong, Jiangsu, China
е МИРЭА - Российский технологический университет, просп. Вернадского, 78, Москва, 119454, Российская Федерация

Использование коротких фотоэлектронных импульсов открыло возможность изучения структурной динамики с высоким пространственно-временным разрешением. В рамках такой методологии импульсный электронный пучок, формируемый за счёт фотоэффекта, обеспечивает зондирование свето-индуцированных быстропротекающих процессов в веществе в разные моменты времени. Интеграция пико-фемтосекундной лазерной техники и электронной оптики в едином экспериментальном комплексе оказалась исключительно эффективной для наблюдения за поведением атомно-молекулярных структур на их естественных масштабах в пространственно-временном континууме. В режиме визуализации данная концепция привела к созданию 4D электронной микроскопии, а в режиме электронной дифракции появилась уникальная возможность снимать атомно-молекулярные видеоролики. Высокая чувствительность метода в сочетании со сравнительно низким радиационным повреждением образца (в отличие от рентгеновского лазера на свободных электронах) позволила проводить исследования тонкопленочных перспективных материалов на компактных установках в стандартных лабораториях. В обзоре рассмотрено развитие этого научного направления от исследования наносекундной структурной динамики до фемтосекундной квантовой томографии на основе сверхбыстрой электронной дифракции.

Ключевые слова: сверхбыстрая электронная микроскопия и дифракция, динамические процессы, структурная динамика, атомно-молекулярное кино, фемтосекундное временное разрешение, атомное пространственное разрешение, электронная томография
PACS: 07.78.+s, 61.05.J−, 64.70.D−, 64.70.K−, 68.37.Og (все)
DOI: 10.3367/UFNr.2024.12.039828
Цитата: Асеев С А, Миронов Б Н, Пойдашев Д Г, Рябов Е А, Ли Дж, Ищенко А А "Структурная динамика тонкопленочных материалов: достижения, проблемы, перспективы" УФН, принята к публикации

Поступила: 18 октября 2024, доработана: 6 декабря 2024, 24 декабря 2024

English citation: Aseev S A, Mironov B N, Poidashev D G, Ryabov E A, Li Zh, Ischenko A A “Structural dynamics of thin-film materials: achievements, problems, prospects” Phys. Usp., accepted; DOI: 10.3367/UFNe.2024.12.039828

Похожие статьи (20) ↓

  1. А.А. Ищенко, С.А. Асеев и др. «Сверхбыстрая электронная дифракция и электронная микроскопия: современное состояние и перспективы» УФН 184 681–722 (2014)
  2. С.А. Асеев, А.С. Ахманов и др. «Структурная динамика свободных молекул и конденсированного вещества» УФН 190 113–136 (2020)
  3. Б.К. Вайнштейн «Электронная микроскопия атомного разрешения» УФН 152 75–122 (1987)
  4. Г.В. Спивак, Г.В. Сапарин, М.В. Быков «Растровая электронная микроскопия» УФН 99 635–672 (1969)
  5. А.В. Николаев, А.В. Цвященко «Загадка γ → α и других фазовых переходов в церии» УФН 182 701–726 (2012)
  6. Р.С. Берри, Б.М. Смирнов «Моделирование конфигурационных переходов в атомных системах» УФН 183 1029–1057 (2013)
  7. А.И. Савватимский, С.В. Онуфриев «Исследование физических свойств углерода при высоких температурах (по материалам экспериментальных работ)» УФН 190 1085–1108 (2020)
  8. И.К. Разумов, А.Е. Ермаков и др. «Неравновесные фазовые превращения в сплавах при интенсивной пластической деформации» УФН 190 785–810 (2020)
  9. Б.М. Смирнов «Процессы с участием кластеров и малых частиц в буферном газе» УФН 181 713–745 (2011)
  10. М.П. Кащенко, В.Г. Чащина «Динамическая модель сверхзвукового роста мартенситных кристаллов» УФН 181 345–364 (2011)
  11. А.Н. Утюж, А.В. Михеенков «Водород и его соединения при экстремальных давлениях» УФН 187 953–970 (2017)
  12. В.Н. Рыжов, Е.Е. Тареева и др. «Переход Березинского—Костерлица—Таулеса и двумерное плавление» УФН 187 921–951 (2017)
  13. Ю.И. Устиновщиков «Парное межатомное взаимодействие в сплавах» УФН 190 715–731 (2020)
  14. Д.К. Белащенко «Имеет ли модель погружённого атома предсказательную силу?» УФН 190 1233–1260 (2020)
  15. В.Н. Рыжов, Е.Е. Тареева и др. «Сложные фазовые диаграммы систем с изотропными потенциалами: результаты компьютерного моделирования» УФН 190 449–473 (2020)
  16. А.И. Савватимский, С.В. Онуфриев, Н.М. Аристова «Исследование физических свойств тугоплавких карбидов металлов IV и V групп периодической таблицы Менделеева при быстром нагреве импульсом электрического тока» УФН 192 642–662 (2022)
  17. Н.М. Аристова, С.В. Онуфриев, А.И. Савватимский «Термодинамические свойства нитрида циркония в конденсированном состоянии» УФН 194 1082–1094 (2024)
  18. А.А. Макаров, А.Л. Малиновский, Е.А. Рябов «Внутримолекулярное перераспределение колебательной энергии: от спектров высокого разрешения к динамике в реальном времени» УФН 182 1047–1080 (2012)
  19. М.В. Ковальчук, В.Г. Кон «Рентгеновские стоячие волны — новый метод исследования структуры кристаллов» УФН 149 69–103 (1986)
  20. О.Е. Квятковский, Е.Г. Максимов «Микроскопическая теория динамики решетки и природа сегнетоэлектрической неустойчивости в кристаллах» УФН 154 3–48 (1988)

Список формируется автоматически.
© Успехи физических наук, 1918–2024
Электронная почта: ufn@ufn.ru Телефоны и адреса редакции О журнале Пользовательское соглашение