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
«Википедии» — 20 лет: вся правда о важнейшем сайте интернета
«Википедии» — 20 лет: вся правда о важнейшем сайте интернета
Говорим с одним из основателей, администратором и автором народной интернет-энциклопедии.
Математический секрет красоты
Математический секрет красоты
Числа Фибоначчи — что это и для чего они нужны?
Менделеевские числа: прорыв в химии?
Менделеевские числа: прорыв в химии?
Таблица Менделеева изучается уже 150 лет, и, казалось бы, про нее давно все известно. Но нет!