Talian pancaran penyerakan sinar-X lembut di Fasiliti Radiasi Sinkrotron Shanghai (SSRF) tergolong dalam cabang lembut talian pancaran penyelidikan bahan tenaga (E-line) (BL20U2). Ia merupakan salah satu talian pancaran yang dihasilkan oleh SSRF Pasca-Fasa II (SSRF - Fasa II). Ia telah melepasi ujian proses CAS pada Oktober 2022 dan kini terbuka kepada pengguna. Talian pancaran cabang ini tergolong dalam kompleks E-line. Ia boleh beroperasi sepenuhnya secara bebas sebagai talian pancaran sinar-X lembut. Ia menggunakan pengayun polarisasi elips (EPU60) sebagai sumber cahaya dan bergantung kepada monokromator parutan untuk menghantar foton dalam julat tenaga 130-15000eV ke stesen eksperimen yang dilengkapi dengan kaedah penyerakan sinar-X lembut. Ini termasuk kedua-dua kaedah tak kenyal seperti Pancaran Sinar-X Resonan (RXES) atau Penyerakan Sinar-X Tak Kenyal Resonan (RIXS), dan kaedah kenyal seperti Penyerakan Sinar-X Kenyal Resonan (REXS) atau Penyerakan Sinar-X Lembut Resonan (RSOXS). Ini boleh digunakan untuk mengkaji struktur elektronik, contohnya pancaran pendarfluor, pemindahan cas, pengujaan d-d dll atau struktur ruang, contohnya susunan orbital/spin/cas jarak jauh, saiz domain/taburan untuk bahan terkondensasi lembut (C,N,O) dan bahan bukan organik termasuk logam peralihan dan nadir bumi, dll.
Bahagian ini membincangkan bagaimana teknik yang dipanggil Penyerakan Sinar-X Tak Kenyal Resonan (RIXS) digunakan untuk mengkaji struktur elektronik sesuatu bahan. Secara khususnya, mereka melihat struktur jalur-d atom nikel dalam persekitaran yang berbeza: Ni@O, Ni@C, dan I-Ni. Jalur-d adalah kawasan tahap tenaga yang berkaitan dengan elektron dalam orbital d atom nikel. Dengan memahami str[uktur jalur-d]
Penemuan utama adalah:
• Tenaga yang diperlukan untuk elektron bergerak dari jalur valens (tahap tenaga yang dipenuhi) ke keadaan tidak diduduki (tahap tenaga kosong) meningkat mengikut urutan Ni@O, Ni@C, dan I-Ni.
• Pusat jalur-d bahan-bahan ini menurun dalam urutan yang sama.
• Tahap tenaga jalur-d yang sederhana I-Ni@C pada tapak nikel membantu mengimbangi kapasiti penjerapan dan nyahjerapan perantara utama, yang penting untuk tindak balas pemangkinan.
• Bahan I-Ni@C menunjukkan prestasi cemerlang sebagai pemangkin untuk tindak balas evolusi hidrogen (HER) dalam keadaan alkali.
Bahagian ini menerangkan bagaimana RIXS digunakan untuk mengkaji struktur bahan polimer kristal cecair. Kristal cecair mempunyai sifat kedua-dua cecair dan kristal. Fasa kolesteril adalah sejenis struktur kristal cecair khusus.
Penyelidik menggunakan RIXS untuk menyiasat pinggir serapan karbon terdekat fasa kolesteril yang distabilkan polimer dalam keadaan polarisasi berbeza. Mereka menemui puncak pembelauan yang sepadan dengan struktur berkala satu dimensi fasa kolesteril. Struktur berkala ini mempunyai jarak setengah sebanyak 2132.6 nanometer.
Dalam istilah lebih mudah:
Bahagian 2 adalah tentang penggunaan teknik khas untuk memahami bagaimana elektron berkelakuan dalam bahan yang boleh digunakan sebagai pemangkin. Bahagian 3 adalah tentang penggunaan teknik yang sama untuk mengkaji susunan molekul dalam sejenis kristal cecair. Kedua-dua bahagian menekankan kuasa RIXS dalam memahami sifat bahan pada tahap atom.
Adakah anda ingin saya menjelaskan istilah atau konsep tertentu dengan lebih terperinci?
Sebagai contoh, saya boleh membincangkan dengan lebih mendalam tentang apa itu jalur-d, bagaimana RIXS berfungsi, atau apa itu tindak balas evolusi hidrogen.