Vedcom z University of Ohio a University of Illinois sa vďaka použitiu röntgenovej technológie podarilo získať ohromujúci obraz jedného atómu. Toto sa uvádza v tlačová správa Univerzita v Ohiu.
Od objavu röntgenových lúčov koncom 1800. storočia sa stali dôležitým nástrojom v mnohých oblastiach. Je to typ elektromagnetického žiarenia s veľmi vysokou energiou a krátkou vlnovou dĺžkou a jeho schopnosť prenikať hmotou robí lúč veľmi užitočným na zobrazovanie v medicíne, materiálovej vede, archeológii a astrofyzike.
Tradičné metódy detekcie röntgenových lúčov sa však spoliehajú na interakciu röntgenových lúčov s mnohými atómami vo vzorke na vytvorenie detegovateľného signálu. Je to spôsobené tým, že signál produkovaný jedným atómom je extrémne slabý, takže je ťažké ho odlíšiť od šumu pozadia.
Predchádzajúca norma pre najmenšie množstvo, ktoré bolo možné osvetliť röntgenovými lúčmi, bola 10 XNUMX atómov a v porovnaní s ňou je tento úspech revolučný. Mohlo by to potenciálne spôsobiť revolúciu v spôsobe, akým vedci a výskumníci objavujú materiály. Pre svoju štúdiu si vedci vybrali atóm železa a terbia.
Bežné röntgenové detektory boli modifikované ostrým kovovým hrotom spojeným so synchrotrónovou röntgenovou skenovacou tunelovou mikroskopiou (SX-STEM), ktorá sa primárne používa na zobrazovanie nanometrov a charakterizáciu materiálov, na detekciu elektrónov excitovaných röntgenovým žiarením z jednotlivých atómov.
Jednoducho povedané, SX-STEM umožňuje vedcom používať röntgenové lúče na videnie prvkov v materiáli a pochopenie jeho chemického zloženia. To sa deje excitáciou (alebo energizáciou) elektrónov v jadre atómu. Keď elektróny absorbujú röntgenové lúče a sú vzrušené, vytvárajú jedinečný odtlačok prsta. Vďaka tomuto odtlačku vedci určujú typ prvkov, ktoré sú prítomné v študovanom materiáli.
Tím zistil, že röntgenové absorpčné spektrá odhalili jedinečné podpisy zodpovedajúce atómom železa a terbia. Vedci navyše použili metódu röntgenového rezonančného tunelovania (X-ERT) na charakterizáciu chemických stavov atómov a objavili dominantný atóm železa.
Je zaujímavé, že vedci si všimli, že röntgenový signál bolo možné detegovať iba vtedy, keď bol špecializovaný hrot umiestnený v tesnej blízkosti atómu. To potvrdilo, že detekcia bola vysoko lokalizovaná a zameraná na atóm, ktorý výskumníkov zaujímal, čo umožňuje podrobnú charakterizáciu a analýzu vlastností a správania atómu.
„Tento úspech kombinuje synchrotrónové röntgenové žiarenie s procesom kvantového tunelovania, aby odhalil röntgenový podpis jedného atómu a otvára mnoho zaujímavých smerov výskumu, vrátane štúdia kvantových a magnetických vlastností len jedného atómu pomocou synchrotrónového röntgenového žiarenia. žiarenia,“ uvádzajú vedci.
Prečítajte si tiež:
Nechaj odpoveď