Новый электронный микроскоп обеспечивает представление квантового мира с самой высокой на сегодняшний день детализацией

Снимок структуры материала

Просвечивающие электронные микроскопы уже давно используются учеными для исследований структур вирусов, изучения частей живых клеток, таких, как рибосомы и митохондрии, и многого другого. При помощи наилучших из существующих электронных микроскопов можно увидеть даже отдельные атомы. Но ученые из Корнуэльского университета недавно открыли новый потенциал этих устройств, что открыло «окно» в квантовый мир с самой высокой на сегодняшний день детализацией и разрешающей способностью.

«Проведенная нами работа внезапно дала кардинальное улучшение качества работы микроскопа» — рассказывает Дэвид Мюллер (David Muller), ученый-физик из Корнуэльского университета, — «Это походит на ощущения пилота, всю жизнь управлявшего самолетом-бипланом, которого посадили за штурвал современного авиалайнера».

Снимок дисульфида молибдена

Ключевым моментом улучшения качества работы нового электронного микроскопа стали новые специальные линзы, которые позволили лучше сфокусировать электронный луч. Более того, ученым удалось изготовить новую сверхчувствительную камеру, способную регистрировать даже отдельные электроны. Первым снимком, сделанным новым микроскопом, стал снимок структуры дисульфида молибдена, материала, слой которого имеет толщину в два атома. Разрешающая способность этого снимка рана 0.4 ангстрема, что соответствует половине длины химической ковалентной связи.

Глядя на полученный снимок, ученые смогли увидеть и различить не только отдельные атомы молибдена и серы, они увидели дефекты, где в кристаллической решетке материала отсутствовали атомы серы и кристаллическая решетка материала обретала несколько иную форму.

Новый электронный микроскоп

Но высокая разрешающая способность является не единственным «коньком» нового микроскопа. Другая группа ученых специально для этого микроскопа разработала новый метод проведения съемки. За счет некоторых особенностей этого метода ученые могут получать снимки материалов, которые в обычных условиях абсолютно прозрачны для электронного луча. К таким материалам относится и литий, поэтому новый микроскоп может использоваться в работах, направленных на улучшение качества и характеристик литий-ионных аккумуляторных батарей.

Кроме всего вышеперечисленного измерение характеристики электронов, называемой фазой, может использоваться для составления карт электрических и магнитных полей внутри образцов просвечиваемых материалов. Но конечной целью создания нового микроскопа является разработка технологий изготовления совершенно новых материалов, которые будут выращиваться атом за атомом как из кирпичиков конструктора Лего.

Ключевые слова:
Электронный, Просвечивающий, Микроскоп, Линза, Луч, Камера, Материал, Атом, Разрешающая, Способность

Первоисточник

Другие новости по теме:

Share Button

Материалы по теме:

Ученые воспроизвели звук с максимально возможным уровнем громкости
Группа исследователей из Лаборатории линейных ускорителей SLAC Стэнфордского университета создала то, что можно считать звуком с максимально возможным уровнем громкости. Для этого был использован ...
Ученые повторили один из фундаментальных физических экспериментов, используя антиматерию вместо обычной материи
Ученые-физики из Италии и Швейцарии обновили один из самых важных экспериментов за всю историю физики, но на этот раз, вместо обычной материи в этом ...
Датчик, предназначенный для поисков темной материи, зарегистрировал одно из самых редких явлений на свете
Представьте себе, что нужно сделать для того, чтобы можно было наблюдать за явлением, которое длится в триллион раз дольше, чем нынешний возраст Вселенной? Однако, ...
Ученые обнаружили условия, в которых вода не замерзает даже при экстремально низких температурах
Группа ученых из Швейцарского федерального технологического института (Swiss Federal Institute of Technology, ETH) и университета Цюриха нашла новый способ препятствования тому, чтобы вода начала ...
Материя, находящаяся в неизвестном ранее состоянии, может быть твердой и жидкой одновременно
В окружающем нас мире материя может находиться в самых различных состояниях. Большинству из людей известны лишь три основных состояния материи - твердое тело, жидкость ...
You can skip to the end and leave a response. Pinging is currently not allowed.

Leave a Reply

Яндекс.Метрика