Ohajo ir Ilinojaus universitetų mokslininkams pavyko gauti stulbinantį vieno atomo vaizdą naudojant rentgeno technologiją. Apie tai pranešama pranešimas spaudai Ohajo universitetas.
Nuo rentgeno spindulių atradimo 1800-ųjų pabaigoje jie tapo svarbia priemone daugelyje sričių. Tai elektromagnetinės spinduliuotės rūšis, turinti labai didelę energiją ir trumpą bangos ilgį, o dėl gebėjimo prasiskverbti pro materiją spindulys yra labai naudingas medicinoje, medžiagų mokslo, archeologijos ir astrofizikos srityse.
Tačiau tradiciniai rentgeno spindulių aptikimo metodai remiasi rentgeno spindulių sąveika su daugybe mėginyje esančių atomų, kad būtų sukurtas aptinkamas signalas. Taip yra dėl to, kad vieno atomo sukuriamas signalas yra itin silpnas, todėl jį sunku atskirti nuo foninio triukšmo.
Ankstesnis mažiausio kiekio, kurį galėjo apšviesti rentgeno spinduliais, standartas buvo 10 XNUMX atomų, ir, palyginti su juo, šis pasiekimas yra revoliucinis. Tai gali potencialiai pakeisti tai, kaip mokslininkai ir tyrinėtojai atranda medžiagas. Savo tyrimui mokslininkai pasirinko geležies ir terbio atomą.
Įprasti rentgeno detektoriai buvo modifikuoti su aštriu metaliniu antgaliu, sujungtu su sinchrotronine rentgeno spindulių skenavimo tuneline mikroskopija (SX-STEM), kuri pirmiausia naudojama nanoskalės vaizdavimui ir medžiagų apibūdinimui, siekiant aptikti rentgeno sužadintus elektronus iš atskirų atomų.
Paprasčiau tariant, SX-STEM leidžia mokslininkams naudoti rentgeno spindulius, kad pamatytų medžiagos elementus ir suprastų jos cheminę sudėtį. Tai atsitinka sužadinant (arba suteikiant energijos) elektronus atomo branduolyje. Kai elektronai sugeria rentgeno spindulius ir susijaudina, jie sukuria unikalų pirštų atspaudą. Dėl šio įspaudo mokslininkai nustato elementų, esančių tiriamoje medžiagoje, tipą.
Komanda nustatė, kad rentgeno spindulių sugerties spektrai atskleidė unikalius geležies ir terbio atomus atitinkančius parašus. Mokslininkai papildomai panaudojo rentgeno rezonanso tuneliavimo (X-ERT) metodą atomų cheminėms būsenoms apibūdinti ir atrado dominuojantį geležies atomą.
Įdomu tai, kad mokslininkai pastebėjo, kad rentgeno signalą galima aptikti tik tada, kai specializuotas antgalis buvo dedamas arti atomo. Tai patvirtino, kad aptikimas buvo labai lokalizuotas ir sutelktas į tyrėjus dominantį atomą, todėl buvo galima išsamiai apibūdinti ir analizuoti atomo savybes ir elgesį.
„Šis pasiekimas sujungia sinchrotroninę rentgeno spinduliuotę su kvantinio tuneliavimo procesu, kad atskleistų vieno atomo rentgeno signalą ir atvertų daug įdomių tyrimų krypčių, įskaitant tik vieno atomo kvantinių ir magnetinių savybių tyrimą naudojant sinchrotrono rentgeno spindulius. radiacijos“, – praneša mokslininkai.
Taip pat skaitykite: