Новости

Аппарат МРТ увидел магнитное поле отдельных атомов

Корейские специалисты совершили научный прорыв, проведя самую маленькую в мире магнитно-резонансную томографию (МРТ).

Исследователи из Центра квантовых нанотехнологий в Сеуле в Институте фундаментальных наук при Женском университете Ихва ​​использовали самый маленький аппарат МРТ для визуализации магнитного поля отдельных атомов. Обычно МРТ проводят в больницах для диагностики. Новое исследование продемонстрировало, что магнитно-резонансную томографию возможно провести и для отдельного атома. Для этого команда использовала сканирующий туннельный микроскоп, состоящий из атомарного металлического наконечника, который позволяет получать изображения и исследовать отдельные атомы, сканируя наконечником всю их поверхность. Благодаря точной подготовке образцы атомов железа и титана были видны в микроскоп. Затем наконечник микроскопа использовали, как аппарат МРТ, для картирования трёхмерного магнитного поля атомов. Полученные изображения отличаются беспрецедентным разрешением. Для этого спиновый кластер прикрепили к острому металлическому наконечнику микроскопа. Подобно обычным магнитам, два спина притягивают или отталкивают друг друга в зависимости от их взаимного расположения. Проведя спиновым кластером по поверхности атома, исследователи смогли наметить магнитное взаимодействие.

Оказалось, что магнитное взаимодействие зависит от свойств обоих спинов. Например, сигнал атомов железа сильно отличается от сигнала атомов титана, и это позволяет различать различные виды атомов по сигнатуре магнитного поля. Исследователи планируют использовать одноатомную МРТ для картирования распределения спинов в более сложных структурах, таких как молекулы и магнитные материалы. Способность анализировать магнитную структуру на наноуровне может помочь в разработке новых материалов и лекарств. Также исследовательская группа хочет использовать этот вид МРТ для характеристики и контроля квантовых систем.

Фото: Philip Willke et al

Читайте также
Чем отличается «сухой» биолог от «мокрого»? Подборка научных мемов
Чем отличается «сухой» биолог от «мокрого»? Подборка научных мемов
Пифагор в ярости, домашнее животное тарантула, отличие «сухого» биолога от «мокрого»
«Миллиард вакцин за год никто не производил»: основные вызовы в борьбе с COVID-19
«Миллиард вакцин за год никто не производил»: основные вызовы в борьбе с COVID-19
«Мы все в автобусе, который завис над пропастью. Все восемь миллиардов внутри».
Марсианская гонка: страны-участницы и что они запускают
Марсианская гонка: страны-участницы и что они запускают
Такой конкуренции на марсианском направлении еще не было