Znanstvenici su uspjeli uhvatiti pojedine atome u rekordno visokoj razlučivosti

Međunarodni tim inženjera uspio je značajno poboljšati metodu ptihografije, a to je omogućilo vrlo blizu fizičkim ograničenjima njegove razlučivosti. Na tako dobivenoj slici pokazalo se da su pojedini atomi prilično detaljni. A prisutna izobličenja objašnjavaju se prisutnošću toplinskih vibracija.

Pojedinačni atomi u kristalnoj rešetki PrScO3 s perovskitnom strukturom / © Sveučilište Cornell

Nova metoda istraživanja i njezini rezultati

Međunarodna skupina znanstvenika, koja je dosegla granice razlučivosti suvremenih mjernih metoda, radila je pod vodstvom D. Müller.

Upravo je ovaj ugledni znanstvenik koji radi na Sveučilištu Cornell (SAD) prije tri godine postavio prethodni rekord u tom području.

Što je ptihografija

Dakle, ptihorafija vam omogućuje mnogo jasnije razlikovanje pojedinih atoma u usporedbi s drugim postojećim metodama, uključujući atomsku silu i mikroskope za skeniranje tunela.

Najzanimljivije je to što upravo metoda ptihografije omogućuje ne samo ispitivanje površine predmeta koji se proučava, već i doslovno "zavirivanje u strukturu" proučavanog materijala.

U pojednostavljenom obliku, ova metoda je opisana kako slijedi:

Blago proučavani protok elektrona ili X-zračenje usmjeravaju se na materijal koji se proučava. Poseban prijemnik postavljen je iza objekta koji se proučava, na kojem se od fotona, kao i elektrona, formira interferometrijska slika.

Obradom primljenog signala računalo vraća izvorno mjesto atoma odgovornih za skretanje elektrona i fotona.

Unatoč činjenici da su znanstvenici odradili ogroman posao na poboljšanju metode istraživanja, ona ima prilično ozbiljna ograničenja.

Debljina predmeta koji se proučava ne smije prelaziti nekoliko desetaka nanometara. Napokon, što je deblji predmet koji se proučava, to je računalo moćnije za vraćanje slike.

Uz to, s povećanjem debljine predmeta koji se proučava, rastu izobličenja i buka, što uvelike smanjuje jasnoću slike.

Ono što su znanstvenici smatrali

U znanstvenom eksperimentu znanstvenici su podvrgli detaljnom proučavanju tankog kristala PrScO3. Dakle, na rekonstruiranim slikama dobivenim gornjom metodom, znanstvenici su mogli promatrati jasnu strukturu perovskita, koji se sastoji od atoma prazeodima, skandija i kisika.

Sam Mueller je posao inženjera usporedio s kupnjom novih naočala. Kad ste jako dugo hodali s nedovoljno jakim lećama i onda u jednom trenutku kupili dobre naočale i napokon sve vidjeli nevjerojatnom jasnoćom.

Znanstvenici su podijelili rezultate svojih istraživanja na stranicama časopisa Znanosta također i na portalu arXiv.

Znanstvenici se već raduju testiranju svoje metode proučavanja na drugim materijalima (od poluvodiča do neurona). Uz to, znanstvenici također razmatraju mogućnost daljnjeg poboljšanja jasnoće svoje metode.

Je li vam se svidio materijal? Zatim podignite prst i pretplatite se na kanal. Hvala na pažnji!