4月中旬，深圳北理莫斯科大学材料科学系教授列夫·特鲁索夫、高级讲师叶甫盖尼·戈尔巴乔夫和博士生段婧同调研往上海光源(SSRF)同步辐射站，进行样本测量并商谈合作事宜。

左图：叶甫盖尼·戈尔巴乔夫和段婧同在上海光源(SSRF)同步辐射站前；

右图：段婧同在实验开始前用特殊的“高科技”棍子触发实验站安全装置

同步辐射站是一种大型装置，可通过带电粒子（如电子）的加速和减速产生强烈的电磁辐射。粒子的这种运动通常发生在直径为几米到几十米的特殊真空环中。同时，强辐射通过特殊的光学系统获得必要的特性（波长、偏振、强度、光束大小等），从而完成特定的科学任务。由于任务繁多，因此这类设施中的光学系统也很多，每一个光学系统都有一个专门的工作站或线路——光束线站。除了统一的光路之外，光束线站还包括一些外围设备，如探测器、熔炉、低温恒温器、产生磁场和高压的设施等。在上海光源(SSRF)同步辐射站共有 14 个工作站（下图）在执行从 X 射线层析成像和广角衍射到软 X 射线光谱和显微镜等各种任务。

上海光源（SSRF）同步辐射站模型照片（黑色为电子运动轨迹，白色块为实验站）

由于使用强 X 射线获得衍射图案的任务需求相当高。X 射线粉末衍射 (XRD) 光束线几乎存在于每个同步加速器中。对于深北莫材料系科研团队而言，此次的任务是确定样品中以极小（纳米级）颗粒形式存在的各种氧化铁（III）相的含量（图 3）。颗粒越小，在衍射图上的“可见度”就越低，因此在辐射亮度低几个数量级的 X 射线衍射仪上进行这样的实验非常困难，甚至完全无法进行，或者需要很长时间才能收集到信号。

方石英 (SiO2) 基质中氧化铁 (III) 纳米颗粒的显微照片

深北莫材料系科研团队致力于合成ε-Fe2O3这种新型氧化铁材料。这种氧化铁相具有许多显著的功能特性，因此有望用于制造新一代磁带、太赫兹探测器和其他无线数据传输设备以及各种生物医学应用。然而，由于此磁性相形成的复杂性，目前还没有工业化生产磁性相以及基于磁性相的许多子材料的工艺。磁性纳米微针是由非常坚硬的方石英（SiO2）和嵌入其中的ε-Fe2O3 纳米粒子组成的管状物质（图 4）。这种 “工具 ”可以通过外部磁场进行精确控制，并能对物体产生机械效应，直至刺穿。这样就可以通过针的内部通道输送特定物质，例如向细胞输送药物或通过渗透压改变/决定细胞环境。

含有 ε-氧化铁 (III) 纳米粒子的方石英微针的显微照片

此外，科研团队与上海光源的专家们还探讨了未来合作的可能形式，介绍了深圳北理莫斯科大学材料科学系的科研方向，还获得了宝贵的测量数据。此次测量的结果将会出现在博士生论文中并在高水平科学期刊上发表。