Фізики зафіксували атом в рекордному дозволі

Атом змогли побачити завдяки інноваційному винаходу.

Вченим з Корнельського університету в США вдалося сфотографувати на фото окремі атоми з рекордним дозволом - менше половини ангстрема (0,39 Å). Попередні фотографії мали вдвічі меншою роздільною здатністю - 0,98 Å.

Потужні електронні мікроскопи, здатні побачити атоми, існують вже півстоліття, проте їх роздільна здатність обмежена довжиною хвилі видимого світла, яка більше діаметра атома середньої величини.

Тому вчені використовують якийсь аналог лінз, фокусуючих і збільшують зображення в електронних мікроскопах - їм виступає магнітне поле. Однак коливання магнітного поля спотворюють отриманий результат. Щоб прибрати спотворення, використовують додаткові пристрої, які коригують магнітне поле, але разом з тим збільшують складність конструкції електронного мікроскопа.

Раніше фізики з Корнельського університету розробили пристрій Electron Microscope Pixel Array Detector (EMPAD), що заміняє складну систему генераторів, що фокусують входять електрони однієї невеликої матрицею з роздільною здатністю 128х128 пікселів, чутливих до окремих електронів. Кожен піксель реєструє кут відображення електрона; знаючи його, вчені за допомогою техніки птайкографіі реконструюють характеристики електронів, включаючи координати точки, звідки він був випущений.

Атоми в найбільшому дозволі

Влітку 2018 року фізики вирішили поліпшити якість одержуваних знімків до рекордного до сьогоднішнього дня дозволу. Вчені закріпили на рухомий балці лист 2D матеріалу - сульфіду молібдену MoS2, і випустили пучки електронів, повертаючи балку під різними кутами до джерела електронів. За допомогою EMPAD і птайкографіі вчені визначили відстані між окремими атомами молібдену і отримали зображення з рекордним дозволом - 0,39 Å.

"Практично ми створили найменшу в світі лінійку", - пояснює Сол Грюнер (Sol Gruner), один з авторів експерименту. На отриманому знімку вдалося розгледіти атоми сірки з рекордним дозволом 0,39 Å. Причому вдалося навіть розгледіти місце, де одного такого атома не вистачає (вказано стрілкою).

Атоми сірки в рекордному дозволі

Нагадаємо, що раніше у Всесвіті виявлена ​​рідкісна радіоактивна молекула , а NASA зафіксували аномальні спалаху на Сонці .

Читайте найважливіші та найцікавіші новини в нашому Telegram