Useful content

Para ilmuwan berhasil menangkap atom individu dalam resolusi tinggi

click fraud protection

Sebuah tim insinyur internasional telah berhasil meningkatkan metode ptychography secara signifikan dan ini memungkinkan untuk mendekati batasan fisik resolusinya. Pada gambar yang diperoleh dengan cara ini, atom individu ternyata cukup detail. Dan distorsi yang ada dijelaskan oleh adanya getaran termal.

Atom individu dalam kisi kristal PrScO3, yang memiliki struktur perovskit / © Cornell University
Atom individu dalam kisi kristal PrScO3, yang memiliki struktur perovskit / © Cornell University
Atom individu dalam kisi kristal PrScO3, yang memiliki struktur perovskit / © Cornell University

Metode penelitian baru dan hasilnya

Sekelompok ilmuwan internasional, yang telah mencapai batas resolusi metode pengukuran modern, bekerja di bawah kepemimpinan D. Muller.

Ilmuwan terkemuka yang bekerja di Cornell University (AS) inilah yang membuat rekor sebelumnya di bidang ini tiga tahun lalu.

Apa itu ptikografi?

Jadi ptichoraphy memungkinkan Anda untuk membedakan atom individu jauh lebih jelas dibandingkan dengan metode lain yang ada, termasuk gaya atom dan mikroskop tunneling pemindaian.

Hal yang paling luar biasa adalah bahwa metode ptychography yang memungkinkan tidak hanya untuk memeriksa permukaan objek yang diteliti, tetapi secara harfiah "melihat ke dalam" struktur materi yang dipelajari.

instagram viewer

Dalam bentuk yang disederhanakan, metode ini dijelaskan sebagai berikut:

Aliran elektron yang sedikit tidak fokus atau radiasi sinar-X diarahkan ke materi yang diteliti. Penerima khusus ditempatkan di belakang objek yang diteliti, di mana gambar interferometrik terbentuk dari foton, serta elektron.

Ilustrasi prinsip ptichography multilayer © DOI: 10.1126 / science.abg2533
Ilustrasi prinsip ptichography multilayer © DOI: 10.1126 / science.abg2533

Dengan memproses sinyal yang diterima, komputer mengembalikan lokasi asli atom yang bertanggung jawab atas defleksi elektron dan foton.

Terlepas dari kenyataan bahwa para ilmuwan telah melakukan banyak pekerjaan untuk meningkatkan metode penelitian, itu memiliki keterbatasan yang agak serius.

Ketebalan objek yang diteliti tidak boleh melebihi beberapa puluh nanometer. Lagi pula, semakin tebal objek yang diteliti, semakin kuat komputer yang dibutuhkan untuk mengembalikan gambar.

Selain itu, dengan bertambahnya ketebalan objek yang diteliti, distorsi dan noise bertambah, yang sangat mengurangi kejernihan gambar.

Apa yang dipertimbangkan oleh para ilmuwan

Dalam percobaan ilmiah, para ilmuwan telah melakukan studi rinci tentang kristal PrScO3 tipis. Jadi pada gambar yang direkonstruksi yang diperoleh dengan menggunakan metode di atas, para ilmuwan dapat mengamati struktur perovskit yang jelas, yang terdiri dari atom praseodymium, skandium, dan oksigen.

Sebagai perbandingan, tim Mueller "memotret" sampel yang diteliti dengan cara lain. Misalnya, di foto - hasil mempelajari kristal PrScO3 menggunakan raster transmisi mikroskop elektron (STEM) dalam mode operasi yang berbeda (A, B) dan setelah mengubah sinyal menjadi komputer (C). Bilah skala adalah setengah nanometer / © DOI: 10.1126 / science.abg2533
Sebagai perbandingan, tim Mueller "memotret" sampel yang diteliti dengan cara lain. Misalnya, di foto - hasil mempelajari kristal PrScO3 menggunakan raster transmisi mikroskop elektron (STEM) dalam mode operasi yang berbeda (A, B) dan setelah mengubah sinyal menjadi komputer (C). Bilah skala adalah setengah nanometer / © DOI: 10.1126 / science.abg2533

Mueller sendiri membandingkan pekerjaan yang dilakukan oleh para insinyur dengan pembelian kacamata baru. Ketika Anda berjalan untuk waktu yang sangat lama dengan lensa yang tidak cukup kuat dan kemudian pada saat yang tepat membeli kacamata yang bagus dan akhirnya melihat semuanya dengan kejelasan yang luar biasa.

Para ilmuwan telah membagikan hasil penelitian mereka di halaman jurnal Ilmudan juga di portal arXiv.

Para ilmuwan sudah menantikan untuk menguji metode studi mereka pada bahan lain (dari semikonduktor hingga neuron). Selain itu, para ilmuwan juga mempertimbangkan kemungkinan untuk lebih meningkatkan kejelasan metode mereka.

Apakah Anda menyukai bahannya? Kemudian angkat jari Anda dan berlangganan saluran tersebut. Terima kasih atas perhatian Anda!

Untuk menjaga semuanya tetap dekat! 5 tips kerja untuk mengatur penyimpanan di dapur kecil

Untuk menjaga semuanya tetap dekat! 5 tips kerja untuk mengatur penyimpanan di dapur kecil

Nyonya rumah dapur mini sering kali harus melanggar diri mereka sendiri, menolak aksesori tambaha...

Baca Lebih Banyak

Memilih tomat tanpa rasa

“Bagaimana hidup tanpa tomat? Mengapa hidup tanpa tomat? Dan alergi dari salah satu bau mereka di...

Baca Lebih Banyak

Instagram story viewer