Продолжая просматривать сайт, вы подтверждаете, что ознакомились с обновленной политикой конфиденциальности и соглашаетесь на использование файлов cookie.
Соглашаюсь
Главная Сегодня

Ученые впервые увидели атом "вживую" (фото)

Физикам из США удалось запечатлеть на фото отдельные атомы с рекордным разрешением

Атом смогли увидеть благодаря инновационному изобретению. Фото: SitePoint
Атом смогли увидеть благодаря инновационному изобретению. Фото: SitePoint

Ученым из Корнеллского университета в США удалось запечатлеть на фото отдельные атомы с рекордным разрешением — меньше половины ангстрема (0,39 Å). Предыдущие фотографии обладали вдвое низким разрешением — 0,98 Å.

Мощные электронные микроскопы, способные увидеть атомы, существуют уже полвека, однако их разрешающая способность ограничена длинной волны видимого света, которая больше диаметра атома средней величины.

Поэтому ученые используют некий аналог линз, фокусирующих и увеличивающих изображение в электронных микроскопах – им выступает магнитное поле. Однако колебания магнитного поля искажают полученный результат. Чтобы убрать искажения, используют дополнительные устройства, которые корректируют магнитное поле, но вместе с тем увеличивают сложность конструкции электронного микроскопа.

Ранее физики из Корнеллского университета разработали устройство Electron Microscope Pixel Array Detector (EMPAD), заменяющее сложную систему генераторов, фокусирующих входящие электроны одной небольшой матрицей с разрешением 128х128 пикселей, чувствительных к отдельным электронам. Каждый пиксель регистрирует угол отражения электрона; зная его, ученые при помощи техники птайкографии реконструируют характеристики электронов, включая координаты точки, откуда он был выпущен.

c245f261d4f8faf50f49e1faaff94627_ce_713x380x0x77_cropped_800x427_01
Атомы в самом большом разрешении
David A. Muller et al. Nature, 2018.

Летом 2018 года физики решили улучшить качество получаемых снимков до рекордного до сегодняшнего дня разрешения. Ученые закрепили на подвижной балке лист 2D материала — сульфида молибдена MoS2, и выпустили пучки электронов, поворачивая балку под разными углами к источнику электронов. С помощью EMPAD и птайкографии ученые определили расстояния между отдельными атомами молибдена и получили изображение с рекордным разрешением — 0,39 Å.

"Практически мы создали самую маленькую в мире линейку", — объясняет Сол Грюнер (Sol Gruner), один из авторов эксперимента. На полученном снимке удалось разглядеть атомы серы с рекордным разрешением 0,39 Å. Причем удалось даже разглядеть место, где одного такого атома не хватает (указано стрелочкой).

518ba5353378728568fad944d8a15c04
Атомы серы в рекордном разрешении
David A. Muller et al. Nature, 2018.

Напомним, что ранее во Вселенной обнаружена редкая радиоактивная молекула, а NASA зафиксировали аномальные вспышки на Солнце.

Новости партнеров

Новости партнеров