УкраїнськаУКР
EnglishENG
PolskiPOL
русскийРУС

Вчені зробили перше в історії рентгенівське фото одного атома

2 хвилини
9,1 т.
Вчені зробили перше в історії рентгенівське фото одного атома

Група вчених з Аргонської національної лабораторії Університету Огайо та Університету Іллінойсу в Чикаго вперше в історії змогла зробити рентгенівський знімок всього одного атому. Таке досягнення є справді революційним, оскільки раніше рентгенівськими променями вдавалося просвітити мінімум 10 000 атомів.

Результати проведеного дослідження було опубліковано у журналі Nature. Вчені також представили і саме отримане фото (доскрольте новину до кінця, щоб побачити знімок).

З моменту відкриття рентгенівських променів наприкінці 1800-х років вони стали важливим інструментом у багатьох галузях. Вони виявилися корисними для візуалізації в медицині, матеріалознавстві, археології та астрофізиці.

Щоправда, зазвичай методи рентгенівського виявлення покладаються на взаємодію променів з багатьма атомами, оскільки сигнал, вироблений одним атомом, є слабким і його важко відрізнити від фонового шуму.

Раніше найбільшим досягненням вчених було просвічення за допомогою рентгенівських променів 10 000 атомів. Але автори нового дослідження стрибнули вище голови. Їхнє відкриття може потенційно зробити революцію в тому, як науковці та дослідники виявляють матеріали.

Для дослідження було використано атоми заліза та тербію.

Для того, аби сфотографувати саме один атом вченим довелося модифікувати рентгенівські детектори за допомогою гострого металевого наконечника, до якого було під'єднано системи синхротронної рентгенівської скануючої тунельної мікроскопії (SX-STEM). Така система використовується для нанорозмірної візуалізації та характеризації матеріалів.

Простіше кажучи, SX-STEM дозволяє вченим розуміти хімічний склад матеріалу, просвічуючи його рентгенівськими променями. Для цього система збуджує (шляхом надання енергії) електрони в ядрі атома, які створюють унікальний відбиток. Саме завдяки цьому відбитку вчені можуть визначити тип елементів, які присутні у досліджуваному матеріалі.

Також під час дослідження було використано метод рентгенівського збудженого резонансного тунелювання (X-ERT) для характеристики хімічних станів атомів. Це виявило, що X-ERT для атома заліза був домінуючим.

Під час проведення дослідження вчені помітили, що рентгенівський сигнал можна було виявити лише тоді, коли спеціалізований наконечник був розміщений у безпосередній близькості до атома. Це підтвердило, що виявлення було сфокусованим саме на одному атомі, який цікавив дослідників.

Перше в історії рентгенівське фото одного атому.

"Це досягнення … відкриває багато цікавих напрямків досліджень, включаючи дослідження квантових і спінових (магнітних) властивостей лише одного атома за допомогою синхротронного рентгенівського випромінювання", – заявив провідний автор дослідження, професор Со Вай Хла.

Раніше OBOZREVATEL розповідав про отримання першого в історії фото ДНК.

Підписуйтесь на канали OBOZREVATEL у Telegram і Viber, щоб бути в курсі останніх подій.