A tudósoknak rekord nagy felbontásban sikerült megragadniuk az egyes atomokat
Egy nemzetközi mérnökcsapatnak sikerült jelentősen javítania a ptychography módszert, és ez lehetővé tette, hogy nagyon közel kerüljön felbontásának fizikai korlátaihoz. Az így kapott képen az egyes atomok meglehetősen részletesnek bizonyultak. A jelen lévő torzításokat pedig a termikus rezgések jelenléte magyarázza.
Új kutatási módszer és eredményei
Nemzetközi tudóscsoport, amely elérte a modern mérési módszerek felbontásának határait, D vezetésével dolgozott. Müller.
Ez a kiváló tudós, a Cornell Egyetemen (USA) dolgozó, három évvel ezelőtt állította fel a korábbi rekordot ezen a területen.
Mi a ptychography
Tehát a ptichoraphy lehetővé teszi az egyes atomok sokkal egyértelműbb megkülönböztetését más létező módszerekhez képest, ideértve az atomerőt és a pásztázó alagútmikroszkópokat.
A legfigyelemreméltóbb az, hogy a ptychográfiai módszer lehetővé teszi nemcsak a vizsgált tárgy felületének vizsgálatát, hanem szó szerint "belenéz" a vizsgált anyag szerkezetébe.
Egyszerűsített formában ezt a módszert a következőképpen írják le:
Enyhén defokulált elektronáramot vagy röntgensugárzást irányítunk a vizsgált anyagra. A vizsgált tárgy mögé egy speciális vevőt helyeznek, amelyen fotonokból, valamint elektronokból interferometrikus kép alakul ki.
A kapott jel feldolgozásával a számítógép helyreállítja az elektronok és fotonok elhajlásáért felelős atomok eredeti helyét.
Annak ellenére, hogy a tudósok hatalmas munkát végeztek a kutatási módszer javításán, meglehetősen komoly korlátai vannak.
A vizsgált tárgy vastagsága nem haladhatja meg a pár tíz nanométert. Végül is, minél vastagabb a vizsgált tárgy, annál nagyobb teljesítményű számítógépre van szükség a kép visszaállításához.
Ezenkívül a vizsgált tárgy vastagságának növekedésével torzítás és zaj növekszik, ami nagymértékben csökkenti a kép tisztaságát.
Amit a tudósok figyelembe vettek
Egy tudományos kísérlet során a tudósok egy vékony PrScO3 kristály részletes vizsgálatát vetették alá. Tehát a fenti módszerrel nyert rekonstruált képeken a tudósok megfigyelhették a perovszkit tiszta szerkezetét, amely praseodymium, skandium és oxigénatomokból áll.
Maga Mueller összehasonlította a mérnökök munkáját az új szemüveg megvásárlásával. Amikor elég sokáig gyalogoltál elégtelen erős lencsékkel, majd egy szép pillanatban vettem jó szemüveget, és végül elképesztő tisztasággal láttál mindent.
A tudósok megosztották kutatásaik eredményeit a folyóirat oldalain Tudományés a portálon is arXiv.
A tudósok már alig várják, hogy vizsgálati módszerüket más anyagokon (a félvezetőktől az idegsejtekig) teszteljék. Ezenkívül a tudósok mérlegelik a módszerük egyértelműségének további javításának lehetőségét is.
Tetszett az anyag? Ezután tegye fel az ujját, és iratkozzon fel a csatornára. Köszönöm a figyelmet!