El 15 de julio 2018, La línea de luz de dispersión inelástica de rayos X suave (SIX) en la fuente de luz sincrotrón nacional II (NSLS-II), una instalación para usuarios de la Oficina de ciencia del Departamento de Energía de EE. UU. en el Laboratorio Nacional Brookhaven del DOE, dio la bienvenida a sus primeros investigadores visitantes. SIX es una estación experimental diseñada para medir las propiedades electrónicas de materiales sólidos mediante rayos X ultrabrillantes. Los materiales pueden ser tan pequeños como unas pocas micras, una millonésima parte de un metro.

Los primeros investigadores en aprovechar las capacidades de clase mundial en SIX fueron Jonathan Pelliciari y Zhihai Zhu, dos científicos del Instituto de Tecnología de Massachusetts (MIT). La pareja usó SEIS para estudiar una muestra de cromato, un material fascinante con aplicaciones novedosas en magnetismo, baterías y catálisis. Poco se sabía sobre la estructura electrónica de la muestra de cromato que el equipo del MIT estudió en SIX, y su investigación tiene como objetivo descubrir las propiedades de este material. Para hacerlo necesitaban la sensibilidad atómica y la resolución energética de la línea de luz SIX.

"Comprender la composición electrónica de este cromato nos ayudará a determinar su potencial para aplicaciones en la electrónica superconductora, ", dijo Zhu." Queríamos determinar si podíamos convertir este material en un superconductor ".

Los científicos utilizaron una técnica llamada dispersión de rayos X inelástica resonante (RIXS) para estudiar las interacciones y la dinámica de los electrones en su muestra.

"En esta técnica, el haz de rayos X se dispersa por los electrones del material, como una bola blanca que rebota en las bolas de una mesa de billar. Luego, un detector capta los rayos X dispersos en diferentes ángulos, "dijo Ignace Jarrige, científico líder de líneas de luz en SIX.

Analizando el ángulo, impulso, y energía de los rayos X, los científicos pueden descubrir cómo se organizan e interactúan los electrones del material.

"SIX es una línea de luz muy avanzada, "dijo Pelliciari." He trabajado en otras líneas de luz RIXS, y SEIS, estar diseñado para alcanzar una resolución de alta energía, promete un resultado científico mejorado. Tener esta alta resolución nos ofrece una vista muy detallada de nuestro material y una mejor comprensión de su potencial ".

SIX se encuentra entre las líneas de luz RIXS más nuevas y avanzadas del país. Está diseñado para ampliar los límites de estos experimentos más que cualquier otro instrumento, y representa una mejora importante para la comunidad científica mundial.

"Después de un proceso de un año de pruebas y preparación de SIX, Estábamos encantados de trabajar finalmente con los primeros usuarios y colaborar en una medición realmente interesante. "dijo Andi Barbour, científico de línea de luz en SIX.

La científica de Beamline Valentina Bisogni agregó:"La investigación del MIT nos permitió probar las capacidades de la línea de luz, la estabilidad de todos sus componentes, la alineación de la muestra, y su control de temperatura, todo en paralelo. Fue una experiencia muy útil ".

"Queremos agradecer especialmente al equipo de SIX, ya que nuestro experimento y la ciencia no avanzarían sin ellos. ", dijo Zhu." Nuestra investigación realizada en SIX fue una verdadera colaboración entre nosotros y los científicos de la línea de luz ".

El equipo de SIX espera recibir a más investigadores visitantes, ya que SIX ahora está abierto para operaciones generales.