Forskare lyckades fånga enskilda atomer i rekordhög upplösning
Ett internationellt ingenjörsteam har lyckats förbättra ptychography-metoden avsevärt och detta gjorde det möjligt att komma mycket nära de fysiska begränsningarna i dess upplösning. I bilden som erhållits på detta sätt visade sig de enskilda atomerna vara ganska detaljerade. Och de närvarande snedvridningarna förklaras av närvaron av termiska vibrationer.
Ny forskningsmetod och dess resultat
En internationell grupp forskare, som har nått gränserna för upplösningen av moderna mätmetoder, arbetade under ledning av D. Müller.
Det var den framstående forskaren som arbetade vid Cornell University (USA) som satte tidigare rekord inom detta område för tre år sedan.
Vad är ptychography
Så med ptichoraphy kan du skilja enskilda atomer mycket tydligare jämfört med andra befintliga metoder, inklusive atomkraft och skanningstunnelmikroskop.
Det mest anmärkningsvärda är att det är pytografi-metoden som gör det möjligt att inte bara undersöka ytan på det objekt som studeras utan bokstavligen "titta inuti" strukturen för det studerade materialet.
I en förenklad form beskrivs denna metod enligt följande:
Ett lätt defokuserat elektronflöde eller röntgenstrålning riktas till materialet som studeras. En speciell mottagare placeras bakom objektet som studeras, på vilket en interferometrisk bild bildas av fotoner såväl som elektroner.
Genom att bearbeta den mottagna signalen återställer datorn den ursprungliga platsen för de atomer som är ansvariga för avböjningen av elektroner och fotoner.
Trots det faktum att forskare har gjort ett enormt arbete för att förbättra forskningsmetoden har det ganska allvarliga begränsningar.
Tjockleken på objektet som studeras bör inte överstiga ett par tiotals nanometer. Ju tjockare objektet som studeras desto kraftfullare behövs en dator för att återställa bilden.
Dessutom ökar förvrängningen och bullret med en ökning av föremålets tjocklek, vilket kraftigt minskar bildens tydlighet.
Vad forskare ansåg
I ett vetenskapligt experiment har forskare genomgått en detaljerad studie av en tunn PrScO3-kristall. Så på de rekonstruerade bilderna som erhölls med ovanstående metod kunde forskare observera en tydlig struktur av perovskit, som består av praseodym, skandium och syreatomer.
Mueller själv jämförde arbetet som ingenjörerna utförde med inköp av nya glasögon. När du gick mycket länge med otillräckligt starka linser och sedan ett bra ögonblick köpte bra glasögon och såg slutligen allt med fantastisk klarhet.
Forskare har delat resultaten av sin forskning på tidningens sidor Vetenskapoch även på portalen arXiv.
Forskare ser redan fram emot att testa sin studiemetod på andra material (från halvledare till nervceller). Dessutom överväger forskare möjligheten att ytterligare förbättra metodens tydlighet.
Gillade du materialet? Lägg sedan upp fingret och prenumerera på kanalen. Tack för din uppmärksamhet!