Useful content

Mokslininkams pavyko užfiksuoti atskirus atomus rekordiškai didele raiška

click fraud protection

Tarptautinei inžinierių komandai pavyko žymiai patobulinti ptychografijos metodą ir tai leido labai priartėti prie fizinių jos raiškos apribojimų. Tokiu būdu gautame vaizde atskiri atomai pasirodė gana detalūs. O iškraipymai paaiškinami esant šiluminėms vibracijoms.

Atskiri atomai PrScO3 kristalinėje gardelėje, kuri turi perovskito struktūrą / © Kornelio universitetas
Atskiri atomai PrScO3 kristalinėje gardelėje, kuri turi perovskito struktūrą / © Kornelio universitetas
Atskiri atomai PrScO3 kristalinėje gardelėje, kuri turi perovskito struktūrą / © Kornelio universitetas

Naujas tyrimo metodas ir jo rezultatai

Vadovaujant D. dirbo tarptautinė mokslininkų grupė, pasiekusi šiuolaikinių matavimo metodų raiškos ribas. Müller.

Būtent šis iškilus mokslininkas, dirbantis Kornelio universitete (JAV), prieš trejus metus pasiekė ankstesnį šios srities rekordą.

Kas yra ptychografija

Taigi ptichorafija leidžia daug aiškiau atskirti atskirus atomus, palyginti su kitais esamais metodais, įskaitant atominę jėgą ir nuskaitymo tunelinius mikroskopus.

Svarbiausia yra tai, kad būtent ptychografijos metodas leidžia ne tik ištirti tiriamo objekto paviršių, bet tiesiogine to žodžio prasme „pažvelgti į vidų“ tiriamos medžiagos struktūroje.

instagram viewer

Supaprastinta forma šis metodas apibūdinamas taip:

Į tiriamą medžiagą nukreipiama šiek tiek defokuliuota elektronų srovė arba rentgeno spinduliuotė. Už tiriamo objekto dedamas specialus imtuvas, ant kurio iš fotonų, taip pat elektronų, susidaro interferometrinis vaizdas.

Daugiasluoksnės ptichografijos principo iliustracija © DOI: 10.1126 / science.abg2533
Daugiasluoksnės ptichografijos principo iliustracija © DOI: 10.1126 / science.abg2533

Apdorodamas gautą signalą, kompiuteris atkuria pradinę atomų, atsakingų už elektronų ir fotonų deformaciją, vietą.

Nepaisant to, kad mokslininkai atliko didžiulį darbą tobulindami tyrimo metodą, jis turi gana rimtų apribojimų.

Tiriamo objekto storis neturėtų viršyti kelių dešimčių nanometrų. Juk kuo storesnis tiriamas objektas, tuo galingesniam vaizdui atkurti reikalingas kompiuteris.

Be to, padidėjus tiriamo objekto storiui, auga iškraipymai ir triukšmas, o tai labai sumažina vaizdo aiškumą.

Ką svarstė mokslininkai

Mokslinio eksperimento metu mokslininkai atliko išsamų plono PrScO3 kristalo tyrimą. Taigi ant rekonstruotų vaizdų, gautų naudojant aukščiau nurodytą metodą, mokslininkai galėjo pastebėti aiškią perovskito struktūrą, kurią sudaro praseodimio, skandio ir deguonies atomai.

Palyginimui, Muellerio komanda tiriamą pavyzdį „nufotografavo“ kitomis priemonėmis. Pavyzdžiui, nuotraukoje - „PrScO3“ kristalo tyrimo rezultatas naudojant perdavimo rastrą elektroninis mikroskopas (STEM) skirtingais darbo režimais (A, B) ir pavertus signalus į kompiuteris (C). Mastelio juosta yra pusė nanometro / © DOI: 10.1126 / science.abg2533
Palyginimui, Muellerio komanda tiriamą pavyzdį „nufotografavo“ kitomis priemonėmis. Pavyzdžiui, nuotraukoje - „PrScO3“ kristalo tyrimo rezultatas naudojant perdavimo rastrą elektroninis mikroskopas (STEM) skirtingais darbo režimais (A, B) ir pavertus signalus į kompiuteris (C). Mastelio juosta yra pusė nanometro / © DOI: 10.1126 / science.abg2533

Pats Muelleris palygino inžinierių atliktą darbą su naujų akinių pirkimu. Kai labai ilgai vaikščiojai su nepakankamai stipriais lęšiais, o paskui vieną gražią akimirką nusipirkai gerų akinių ir galiausiai viską pamatei nuostabiai aiškiai.

Mokslininkai savo tyrimų rezultatais pasidalijo žurnalo puslapiuose Mokslaso taip pat portale arXiv.

Mokslininkai jau laukia išbandyti savo tyrimo metodą su kitomis medžiagomis (nuo puslaidininkių iki neuronų). Be to, mokslininkai taip pat svarsto galimybę toliau tobulinti savo metodo aiškumą.

Ar jums patiko medžiaga? Tada uždėkite pirštą ir užsiprenumeruokite kanalą. Ačiū už dėmesį!

Grafeno stiprintuvas atveria perspektyvą naudoti anksčiau nepasiekiamus dažnius

Grafeno stiprintuvas atveria perspektyvą naudoti anksčiau nepasiekiamus dažnius

Loughborough institute dirbanti mokslinė grupė sukūrė unikalų prietaisą, galintį sustiprinti anks...

Skaityti Daugiau

Kaip pastatyti mūrinį namą, ar svajonė gali būti biudžetinė? Elektrikas

Kaip pastatyti mūrinį namą, ar svajonė gali būti biudžetinė? Elektrikas

Vaizdo apžvalga apie laidus mūriniame nameFORUMHOUSE pateikia dar vieną vieno portalo nario istor...

Skaityti Daugiau

Sraigtiniai poliai: tarptautiniai standartai ir reali patirtis

Sraigtiniai poliai: tarptautiniai standartai ir reali patirtis

Sraigtinių polių ypatybės, standartiniai indikatoriai, asmeninė „FORUMHOUSE“ dalyvių patirtisSrai...

Skaityti Daugiau

Instagram story viewer