全息成像技術新突破：可分析微量輕元素摻雜物

　　近日，日本利用各類波長中子射線的“白色”中子束，發明了新型全息顯微鏡，一方面能夠分析微量輕元素摻雜物。另一方面對破解功能性材料的作用機理具有重大意義。

　　日本熊本大學近日發布消息稱，該大學與多家日本大學和研究機構組成的聯合團隊利用包含各類波長中子射線的“白色”中子束（所謂“白色”的比喻，是因為白色可見光是由各種不同波長的光波所構成）開發出新型全息顯微鏡，可用于在原子水平對半導體、傳感器等高性能材料中添加的微量輕元素進行精密結構分析。其中子束來自位于茨城縣東海村的“大強度質子加速器”（J-PARC）。這項成果的突破點在于：

　　 一是能夠分析微量輕元素摻雜物。以往采用的X射線及電子束，對于氫、鋰、氧等輕元素的敏感度很低，無法用于成像。而上述輕元素在今后開發新能源材料時，將有重要用途。

　　 二是對破解功能性材料的作用機理具有重大意義。在研發過程中，團隊成功對螢石結晶中摻入稀土元素銪（Eu）的情況進行了驗證，通過超精密成像，對稀土元素周邊的特殊結構成功進行了解析。螢石是放射線傳感器中的核心材料。這是世界上首次對這種結構進行解析，這一技術將有望大幅度提高放射線傳感器的性能。

　　 此外，由于利用這種“白色”中子射線對摻雜物進行研究時，只需進行一次拍照即可對100種波長形成全息圖，從而極大地縮短了研究周期。今后，通過對各類功能材料調整摻雜物成份，進行成像分析，將可能帶來眾多其它材料性能的重大突破。

　　 參加這一工作的有熊本大學、名古屋工業大學、茨城大學、廣島市立大學、高輝度光科學研究中心等九個單位的研究人員。