Useful content

Учените успяха да уловят отделни атоми с рекордно висока резолюция

click fraud protection

Международен екип от инженери успя да подобри значително метода на птихография и това направи възможно много близо до физическите ограничения на неговата резолюция. В изображението, получено по този начин, отделните атоми се оказаха доста подробни. А наличните изкривявания се обясняват с наличието на топлинни вибрации.

Отделни атоми в кристалната решетка PrScO3, която има перовскитна структура / © Cornell University
Отделни атоми в кристалната решетка PrScO3, която има перовскитна структура / © Cornell University
Отделни атоми в кристалната решетка PrScO3, която има перовскитна структура / © Cornell University

Нов метод на изследване и резултатите от него

Международна група учени, достигнала границите на разделителната способност на съвременните методи за измерване, работи под ръководството на D. Мюлер.

Именно този изтъкнат учен, работещ в университета Корнел (САЩ), постави предишния рекорд в тази област преди три години.

Какво е птихография

Така че ptichoraphy ви позволява да различавате отделни атоми много по-ясно в сравнение с други съществуващи методи, включително атомна сила и сканиращи тунелни микроскопи.

instagram viewer

Най-забележителното е, че именно методът на птихографията дава възможност не само да се изследва повърхността на изследвания обект, но буквално „да се погледне отвътре“ структурата на изследвания материал.

В опростена форма този метод е описан по следния начин:

Към изследвания материал се насочва леко разфокусиран електронен поток или рентгеново лъчение. Зад изследвания обект е поставен специален приемник, върху който се образува интерферометрична картина от фотони, както и от електрони.

Илюстрация на принципа на многослойната птихография © DOI: 10.1126 / science.abg2533
Илюстрация на принципа на многослойната птихография © DOI: 10.1126 / science.abg2533

Чрез обработка на получения сигнал компютърът възстановява първоначалното местоположение на атомите, отговорни за отклонението на електроните и фотоните.

Въпреки факта, че учените са свършили огромна работа за подобряване на метода на изследване, той има доста сериозни ограничения.

Дебелината на изследвания обект не трябва да надвишава няколко десетки нанометра. В края на краищата, колкото по-дебел е изследваният обект, толкова по-мощен компютър е необходим за възстановяване на изображението.

В допълнение, с увеличаване на дебелината на изследвания обект, изкривяването и шумът нарастват, което значително намалява яснотата на картината.

Това, което учените смятаха

В научен експеримент учените са подложили подробно изследване на тънък кристал PrScO3. Така че върху реконструираните изображения, получени с помощта на горния метод, учените са успели да наблюдават ясна структура на перовскита, която се състои от празеодимий, скандий и кислородни атоми.

За сравнение, екипът на Мюлер „снима“ изследваната проба по друг начин. Например, на снимката - резултатът от изучаването на PrScO3 кристал с помощта на предаващ растер електронен микроскоп (STEM) в различни режими на работа (A, B) и след преобразуване на сигнали в компютър (C). Скалата е половин нанометър / © DOI: 10.1126 / science.abg2533
За сравнение, екипът на Мюлер „снима“ изследваната проба по друг начин. Например, на снимката - резултатът от изучаването на PrScO3 кристал с помощта на предаващ растер електронен микроскоп (STEM) в различни режими на работа (A, B) и след преобразуване на сигнали в компютър (C). Скалата е половин нанометър / © DOI: 10.1126 / science.abg2533

Самият Мюлер сравнява работата, извършена от инженерите, с покупката на нови очила. Когато ходехте много дълго с недостатъчно здрави лещи и след това в един хубав момент си купихте хубави очила и накрая видяхте всичко с удивителна яснота.

Учените споделиха резултатите от своите изследвания на страниците на списанието Наукаа също и на портала arXiv.

Учените вече очакват с нетърпение да изпробват своя метод на изследване върху други материали (от полупроводници до неврони). Освен това учените обмислят и възможността за по-нататъшно подобряване на яснотата на техния метод.

Хареса ли ви материалът? След това поставете пръста си нагоре и се абонирайте за канала. Благодаря за вниманието!

Какви жилища имат американските бездомници в Лос Анджелис и защо това място е толкова привлекателно за тях

Какви жилища имат американските бездомници в Лос Анджелис и защо това място е толкова привлекателно за тях

Лос Анджелис е много привлекателен за бездомни хора от цяла Америка. Тук те се чувстват спокойни:...

Прочетете още

Дърводелец у дома. Изработване на проста надеждна табуретка. Всички видеоклипове на едно място

Дърводелец у дома. Изработване на проста надеждна табуретка. Всички видеоклипове на едно място

В скорошна видео поредица говорих за издръжлив, лек стол, който е тестван и доказан като надежден...

Прочетете още

Дървета, които трябва да бъдат засадени близо до "пристройката" на Дача, за да не я изпомпват никога

Дървета, които трябва да бъдат засадени близо до "пристройката" на Дача, за да не я изпомпват никога

С настъпването на стабилна топлина градинарите заминават за летните си вили. Това е любимо място...

Прочетете още

Instagram story viewer