Ученые сообщили о первом в мире рентгеновском снимке одиночного атома

Физики из США впервые в мире получили рентгеновское изображение всего одного атома, сообщили в Университете Огайо (США). Научная статья вышла в Nature, фото опубликовано на обложке журнала.

С помощью рентгеновских лучей определяют типы материалов в образце. На сегодняшний день наименьшее количество атомов, которое можно просканировать с помощью рентгеновского излучения — около 10 000. Это связано с тем, что рентгеновский сигнал, создаваемый атомом, чрезвычайно слаб. Атомы можно визуализировать с помощью сканирующих зондовых микроскопов, но без рентгеновских лучей невозможно сказать, из чего они состоят.

По этой причине, недавнее открытие, когда получилось точно определить тип конкретного атома и одновременно измерить его химическое состояние, считается прорывом. Понимание химического состояния отдельных атомов позволит лучше манипулировать ими внутри различных материалов.

«Это окажет большое влияние на квантовую информацию, материаловедение, экологические и медицинские науки и, возможно, даже поможет найти лекарство, которое изменит мир», — говорит руководитель исследования Со Вай Хла, он работал над технологией 12 лет.

Авторы использовали специально созданный синхротронный рентгеновский прибор на линии луча XTIP Advanced Photon Source. Для демонстрации команда выбрала атом железа и атом тербия внутри молекул.

Обычные рентгеновские детекторы дополнили специальным детектором для сбора возбужденных рентгеновским излучением электронов. Рентгеновская спектроскопия запускается фотопоглощением электронов основного уровня, что оставляет отпечатки атомов. По словам Хла, спектры подобны отпечаткам пальцев, каждый из которых уникален и способен точно показать, что за атом перед нами.