Tutkijat onnistuivat vangitsemaan yksittäiset atomit ennätyksellisen korkealla resoluutiolla
Kansainvälinen insinööriryhmä on onnistunut parantamaan merkittävästi ptychography-menetelmää, ja tämä mahdollisti hyvin lähellä sen resoluution fyysisiä rajoituksia. Tällä tavalla saadussa kuvassa yksittäiset atomit osoittautuivat melko yksityiskohtaisiksi. Ja läsnä olevat vääristymät selitetään lämpövärähtelyjen läsnäololla.
Uusi tutkimusmenetelmä ja sen tulokset
Kansainvälinen tutkijaryhmä, joka on saavuttanut nykyaikaisten mittausmenetelmien resoluution rajat, työskenteli D: n johdolla. Müller.
Tämä merkittävä tiedemies, joka työskenteli Cornellin yliopistossa (USA), asetti edellisen ennätyksen tällä alalla kolme vuotta sitten.
Mikä on ptychography
Joten ptichoraphy antaa sinun erottaa yksittäiset atomit paljon selkeämmin verrattuna muihin olemassa oleviin menetelmiin, mukaan lukien atomi voima ja tunnelimikroskooppien skannaus.
Merkittävin asia on se, että ptychography-menetelmä mahdollistaa tutkittavan kohteen pinnan paitsi tutkimuksen myös kirjaimellisesti "tutkia sisään" tutkittavan materiaalin rakennetta.
Yksinkertaistetussa muodossa tämä menetelmä kuvataan seuraavasti:
Hieman defokusoitu elektronivirta tai röntgensäteily ohjataan tutkittavaan materiaaliin. Tutkittavan kohteen taakse sijoitetaan erityinen vastaanotin, jolle fotometreistä ja elektroneista muodostetaan interferometrinen kuva.
Käsittelemällä vastaanotetun signaalin tietokone palauttaa elektronien ja fotonien taipumasta vastaavien atomien alkuperäisen sijainnin.
Huolimatta siitä, että tutkijat ovat tehneet valtavasti työtä tutkimusmenetelmän parantamiseksi, sillä on melko vakavia rajoituksia.
Tutkittavan kohteen paksuuden ei tulisi ylittää paria kymmeniä nanometrejä. Loppujen lopuksi mitä paksumpi tutkittava kohde on, sitä tehokkaampaa tietokonetta tarvitaan kuvan palauttamiseen.
Lisäksi tutkittavan kohteen paksuuden kasvaessa vääristymät ja melu kasvavat, mikä vähentää huomattavasti kuvan selkeyttä.
Mitä tutkijat pitivät
Tieteellisessä kokeessa tutkijat ovat tutkineet yksityiskohtaisesti ohuen PrScO3-kiteen. Joten yllä olevalla menetelmällä saaduissa rekonstruoiduissa kuvissa tutkijat pystyivät havaitsemaan perovskiitin selkeän rakenteen, joka koostuu praseodyymi-, skandium- ja happiatomeista.
Mueller itse verrasi insinöörien tekemää työtä uusien lasien hankintaan. Kun kävelit hyvin pitkään riittämättömän voimakkailla linsseillä ja sitten yksi hieno hetki osti hyvät lasit ja näki lopulta kaiken hämmästyttävän selkeästi.
Tutkijat ovat jakaneet tutkimustuloksensa lehden sivuilla Tiedeja myös portaalissa arXiv.
Tutkijat odottavat jo innolla testimenetelmiensä testaamista muilla materiaaleilla (puolijohteista neuroneihin). Lisäksi tutkijat harkitsevat mahdollisuutta parantaa edelleen menetelmänsä selkeyttä.
Piditkö materiaalista? Laita sitten sormi ylös ja tilaa kanava. Kiitos huomiostasi!