Znanstvenikom je uspelo zajeti posamezne atome v rekordno visoki ločljivosti
Mednarodni inženirski ekipi je uspelo bistveno izboljšati metodo ptihografije, kar je omogočilo, da se zelo približamo fizičnim omejitvam njene ločljivosti. Na tako dobljeni sliki so se posamezni atomi izkazali za precej podrobne. Prisotna popačenja so razložena s prisotnostjo toplotnih vibracij.
Nova raziskovalna metoda in njeni rezultati
Mednarodna skupina znanstvenikov, ki je dosegla meje ločljivosti sodobnih merilnih metod, je delovala pod vodstvom D. Müller.
Ta ugledni znanstvenik, zaposlen na univerzi Cornell (ZDA), je pred tremi leti postavil prejšnji rekord na tem področju.
Kaj je ptihografija
Tako vam ptihorafija omogoča, da ločite posamezne atome veliko jasneje v primerjavi z drugimi obstoječimi metodami, vključno z atomsko silo in skenirnimi tunelskimi mikroskopi.
Najbolj izjemno je, da metoda ptihografije omogoča, da ne samo preučimo površino predmeta, ki ga preiskujemo, ampak tudi dobesedno "pogledamo" v strukturo preučenega materiala.
V poenostavljeni obliki je ta metoda opisana na naslednji način:
Rahlo defokusiran pretok elektronov ali rentgensko sevanje je usmerjeno v preučevani material. Za preučevanim predmetom je nameščen poseben sprejemnik, na katerem iz fotonov in elektronov nastane interferometrična slika.
Z obdelavo prejetega signala računalnik obnovi prvotno lokacijo atomov, ki so odgovorni za odklon elektronov in fotonov.
Kljub temu, da so znanstveniki ogromno delali za izboljšanje raziskovalne metode, ima ta precej resne omejitve.
Debelina predmeta, ki ga preiskujemo, ne sme presegati nekaj deset nanometrov. Konec koncev, debelejši kot je predmet preučevanja, močnejši računalnik potrebuje za obnovitev slike.
Poleg tega s povečanjem debeline predmeta, ki ga preiskujemo, naraščata popačenje in šum, kar močno zmanjša jasnost slike.
Kar so menili znanstveniki
V znanstvenem eksperimentu so znanstveniki podrobno raziskali tanek kristal PrScO3. Tako so na rekonstruiranih slikah, pridobljenih z zgornjo metodo, znanstveniki lahko opazili jasno strukturo perovskita, ki je sestavljen iz atomov prazeodima, skandija in kisika.
Sam Mueller je delo inženirjev primerjal z nakupom novih očal. Ko ste zelo dolgo hodili z nezadostno močnimi lečami, nato pa v lepem trenutku kupili dobra očala in končno videli vse z neverjetno jasnostjo.
Znanstveniki so rezultate svojih raziskav delili na straneh revije Znanostin tudi na portalu arXiv.
Znanstveniki se že veselijo, da bodo svojo študijsko metodo preizkusili na drugih materialih (od polprevodnikov do nevronov). Poleg tega znanstveniki razmišljajo tudi o možnosti nadaljnjega izboljšanja jasnosti svoje metode.
Vam je bil material všeč? Nato dvignite prst in se naročite na kanal. Hvala za vašo pozornost!