Новости

Физики сфотографировали атомы с небывалым разрешением

Исследователи из Корнеллского университета (США) усовершенствовали электронную микроскопию и получили фотографии атомов с разрешением втрое выше, чем было возможно ранее.

Работа опубликована в журнале Science, коротко об этом рассказывает Phys.org.

В 2018 году исследователи из Корнеллского университета создали мощный детектор, который в сочетании с птихографией (технологией микроскопической визуализации) позволил втрое увеличить разрешение современного электронного микроскопа.

Однако у технологии был существенный недостаток: она работала только с ультратонкими образцами толщиной в несколько атомов. Теперь же команда ученых разработала новые алгоритмы трехмерной реконструкции, превзойдя собственный рекорд разрешения. Единственное размытие, которое остается на фото, — это тепловое колебание самих атомов.

«Это не просто новый рекорд, — пояснили исследователи. — Достигнут режим, который фактически будет предельным уровнем разрешения. Теперь мы можем очень легко определить, где находятся атомы. Это открывает множество новых возможностей в различных областях».

Птихография — это методика сканирования перекрывающихся схем рассеяния от образца материала и поиска изменений в области перекрытия. Детектор слегка расфокусирован, чтобы получить как можно более широкий диапазон данных. Затем эти данные восстанавливаются с помощью сложных алгоритмов, в результате чего получается сверхточное изображение с точностью до пикометра (одна триллионная метра).

Новейшая форма электронной птихографии позволит ученым определять местонахождение отдельных атомов во всех трех измерениях. Исследователи также смогут находить примесные атомы в необычных конфигурациях и отображать их и их колебания по отдельности. Это может быть особенно полезно при работе с полупроводниками, катализаторами, а также для анализа атомов на границах, где материалы соединяются вместе.

«Мы хотим применить этот метод ко всему, что мы делаем, — заявили исследователи. — До сих пор мы все носили очень плохие очки. А теперь у нас есть действительно хорошая пара. Почему бы нам не использовать ее все время?»

Фото: Cornell University

Как работает масс-спектрометрия, позволяющая узнать состав чего угодно

Получено изображение орбиты электрона внутри экситона

Читайте также
Ученые смоделировали взрыв звезды в лабораторных условиях
Ученые смоделировали взрыв звезды в лабораторных условиях
И нашли объяснение его ассимметричности.
Ученые создали «песчаные замки» размером в несколько атомов
Ученые создали «песчаные замки» размером в несколько атомов
Исследователи опровергли и одновременно подтвердили формулу, выведенную еще в XIX веке.
Физики выдвинули гипотезу еще об одной форме темной энергии
Физики выдвинули гипотезу еще об одной форме темной энергии
Это позволяет объяснить противоречия в скорости расширения Вселенной.