리서치 하이라이트

X-선 홀로그래피의 펨토초 지연 현상

Nature 448, 7154

뉴턴이 간섭 현상을 증명하기 위해서 이용했던 ‘더스티 미러(dusty mirror) 실험을 통해서 Chapman 등은 초고속의 강력한 X-선 펄스를 가진 미세 입자를 연구하는 방법을 고안하였다. 뉴턴의 실험에서는 먼지 입자에서 산란 되는 가시광선이 뒷면에 수은이 칠해진 거울 전면에 2번에 걸쳐 반사는 과정을 거치면서 순환 간섭 패턴을 나타내게 된다. 현대에 다시 수정된 실험에서는 X-선 펄스가 X-선 미러 앞쪽에 놓인 폴리스티렌 입자로 되어 있는 박막 층에 집중되어진다. 펄스가 샘플을 통과하면서 입자의 폭발을 유도하며, 거울에 의해서 샘플로 반사되어진다. 그 결과로 나타나는 회절 패턴은 폭발하는 입자에 대한 정확한 시간적 및 공간적인 정보를 포함하고 있게 된다. 이러한 종류의 X-선 ‘플래시(flash)’ 이미지는 원자 모션(atomic motion)의 시간 단위에서 물질의 3차원적 다이나믹을 연구하는데 이용될 수 있을 것으로 보인다.