Gli scienziati sono riusciti a catturare singoli atomi con una risoluzione record
Un team internazionale di ingegneri è riuscito a migliorare sensibilmente il metodo della pitocografia e questo ha permesso di avvicinarsi molto ai limiti fisici della sua risoluzione. Nell'immagine così ottenuta, i singoli atomi si sono rivelati abbastanza dettagliati. E le distorsioni presenti sono spiegate dalla presenza di vibrazioni termiche.
Nuovo metodo di ricerca e suoi risultati
Un gruppo internazionale di scienziati, che ha raggiunto i limiti della risoluzione dei moderni metodi di misurazione, ha lavorato sotto la guida di D. Muller.
È stato questo eminente scienziato che lavora alla Cornell University (USA) a stabilire il record precedente in questo campo tre anni fa.
Cos'è la tticografia?
Quindi la tticorafia consente di distinguere i singoli atomi in modo molto più chiaro rispetto ad altri metodi esistenti, tra cui la forza atomica e i microscopi a effetto tunnel.
La cosa più notevole è che è il metodo della tticografia che consente non solo di esaminare la superficie dell'oggetto in studio, ma letteralmente di "guardare all'interno" della struttura del materiale studiato.
In una forma semplificata, questo metodo è descritto come segue:
Un flusso di elettroni leggermente sfocato o radiazione di raggi X è diretto al materiale in esame. Un ricevitore speciale è posizionato dietro l'oggetto in studio, sul quale si forma un'immagine interferometrica da fotoni ed elettroni.
Elaborando il segnale ricevuto, il computer ripristina la posizione originale degli atomi responsabili della deviazione di elettroni e fotoni.
Nonostante il fatto che gli scienziati abbiano svolto un'enorme quantità di lavoro per migliorare il metodo di ricerca, presenta limiti piuttosto seri.
Lo spessore dell'oggetto in studio non deve superare un paio di decine di nanometri. Dopotutto, più l'oggetto in esame è spesso, più è necessario un computer potente per ripristinare l'immagine.
Inoltre, con un aumento dello spessore dell'oggetto in studio, aumentano la distorsione e il rumore, che riducono notevolmente la chiarezza dell'immagine.
Ciò che gli scienziati hanno considerato
In un esperimento scientifico, gli scienziati hanno sottoposto a uno studio dettagliato un sottile cristallo di PrScO3. Quindi, sulle immagini ricostruite ottenute utilizzando il metodo di cui sopra, gli scienziati sono stati in grado di osservare una chiara struttura della perovskite, che consiste di praseodimio, scandio e atomi di ossigeno.
Lo stesso Mueller ha paragonato il lavoro svolto dagli ingegneri all'acquisto di nuovi occhiali. Quando hai camminato per molto tempo con lenti insufficientemente forti e poi un bel momento hai comprato buoni occhiali e finalmente hai visto tutto con una chiarezza sorprendente.
Gli scienziati hanno condiviso i risultati delle loro ricerche sulle pagine della rivista Scienzae anche sul portale arXiv.
Gli scienziati non vedono l'ora di testare il loro metodo di studio su altri materiali (dai semiconduttori ai neuroni). Inoltre, gli scienziati stanno anche valutando la possibilità di migliorare ulteriormente la chiarezza del loro metodo.
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