Nature: в США ученые впервые просканировали одиночный атом рентгеновскими лучами


Ученые из США смогли впервые получить информацию о состоянии одиночного атома, объединив туннельную микроскопию с рентгеновским излучением синхротрона.

Новый метод позволяет определить тип конкретного атома и измерить его химическое состояние. Исследование было опубликовано в журнале Nature.

До сих пор рентгеновская микроскопия могла охватывать масштаб от 10 тысяч атомов и выше. Проблема заключается в том, что рентгеновский сигнал, генерируемый атомами, очень слаб, поэтому обычные детекторы не способны его обнаружить. Новый подход основан на регистрации токов, возникающих при облучении атомов рентгеновским излучением.

В эксперименте ученые сконцентрировались на атоме железа и атоме тербия в комплексных соединениях, где атом металла соединяется с органическими молекулами, известными как лиганды. Обычные рентгеновские детекторы были модифицированы путем добавления острого металлического наконечника, расположенного непосредственно рядом с образцом для сбора электронов, возбужденных синхротронным рентгеновским излучением. Этот метод известен как синхротронная рентгеновская сканирующая туннельная микроскопия или SX-STM.

SX-STM имеет два режима измерения: туннельный и дальнее поле. В туннельном режиме игла находится над образцом на расстоянии около 0,5 нанометра, позволяя проявить эффект туннелирования. В режиме дальнего поля игла находится на расстоянии около пяти нанометров от образца, что выходит за пределы зоны туннелирования, и в измерения вносят вклад только электроны, выброшенные при воздействии рентгеновского излучения.

С помощью нового метода исследователям удалось не только определить тип атомов, но и обнаружить их химические состояния. Оказалось, что атом тербия, редкоземельного металла, довольно изолирован и не подвержен изменениям в химическом состоянии, в то время как атом железа тесно взаимодействует с окружающей средой.

Подписка на FBM.RU в Telegram - удобный способ быть в курсе важных экономических новостей! Подписывайтесь и будьте в центре событий. Подписаться.

Добавьте FBM.ru в избранные новости Добавьте FBM в избранные новости

Оценить новость
( Пока оценок нет )
Максим Ушаков/ автор статьи
FBM.ru - Финансы  Бизнес Маркетинг