4月中旬，深圳北理莫斯科大學材料科學系教授列夫·特魯索夫、高級講師葉甫蓋尼·戈爾巴喬夫和博士生段婧同調研上海光源(SSRF)同步輻射站，進行樣本測量并商談合作事宜。

左圖：葉甫蓋尼·戈爾巴喬夫和段婧同在上海光源(SSRF)同步輻射站前；

右圖：段婧同在實驗開始前用特殊的“高科技”棍子觸發實驗站安全裝置

同步輻射站是一種大型裝置，可通過帶電粒子（如電子）的加速和減速產生強烈的電磁輻射。粒子的這種運動通常發生在直徑為幾米到幾十米的特殊真空環中。同時，強輻射通過特殊的光學系統獲得必要的特性（波長、偏振、強度、光束大小等），從而完成特定的科學任務。由于任務繁多，因此這類設施中的光學系統也很多，每一個光學系統都有一個專門的工作站或線路——光束線站。除了統一的光路之外，光束線站還包括一些外圍設備，如探測器、熔爐、低溫恒溫器、產生磁場和高壓的設施等。在上海光源(SSRF)同步輻射站共有 14 個工作站（下圖）在執行從 X 射線層析成像和廣角衍射到軟 X 射線光譜和顯微鏡等各種任務。

上海光源（SSRF）同步輻射站模型照片（黑色為電子運動軌跡，白色塊為實驗站）

由于使用強 X 射線獲得衍射圖案的任務需求相當高。X 射線粉末衍射 (XRD) 光束線幾乎存在于每個同步加速器中。對于深北莫材料系科研團隊而言，此次的任務是確定樣品中以極小（納米級）顆粒形式存在的各種氧化鐵（III）相的含量（圖 3）。顆粒越小，在衍射圖上的“可見度”就越低，因此在輻射亮度低幾個數量級的 X 射線衍射儀上進行這樣的實驗非常困難，甚至完全無法進行，或者需要很長時間才能收集到信號。

方石英 (SiO2) 基質中氧化鐵 (III) 納米顆粒的顯微照片

深北莫材料系科研團隊致力于合成ε-Fe2O3這種新型氧化鐵材料。這種氧化鐵相具有許多顯著的功能特性，因此有望用于制造新一代磁帶、太赫茲探測器和其他無線數據傳輸設備以及各種生物醫學應用。然而，由于此磁性相形成的復雜性，目前還沒有工業化生產磁性相以及基于磁性相的許多子材料的工藝。磁性納米微針是由非常堅硬的方石英（SiO2）和嵌入其中的ε-Fe2O3 納米粒子組成的管狀物質（圖 4）。這種 “工具 ”可以通過外部磁場進行精確控制，并能對物體產生機械效應，直至刺穿。這樣就可以通過針的內部通道輸送特定物質，例如向細胞輸送藥物或通過滲透壓改變/決定細胞環境。

含有 ε-氧化鐵 (III) 納米粒子的方石英微針的顯微照片

此外，科研團隊與上海光源的專家們還探討了未來合作的可能形式，介紹了深圳北理莫斯科大學材料科學系的科研方向，還獲得了寶貴的測量數據。此次測量的結果將會出現在博士生論文中并在高水平科學期刊上發表。