Fizičari Prvi Put Vide "23 000 Pojedinačnih Atoma"

{h1}

Znanstvenici su po prvi put vidjeli točne lokacije više od 23 000 atoma u čestici koja je dovoljno mala da stane unutar zida jedne ćelije.

Znanstvenici su po prvi put vidjeli točne lokacije više od 23 000 atoma u čestici koja je dovoljno mala da stane unutar zida jedne ćelije.

Tim koji su predvodili Peter Ercius iz Nacionalnog laboratorija Lawrencea Berkeleyja i Jianwei Miao s UCLA-e upotrijebili su skenirajući elektronski mikroskop kako bi pregledali česticu napravljenu od željeza (Fe) i platine (Pt) koja je bila promjera svega 8,4 nanometra, izvijestili su jučer (veljača. 1) u časopisu Nature. (Nanometar je milijarda metra, ili 3,9 stotina milijuna inča.)

Zašto bi bilo koga zanimalo mjesto svakog malog atoma? "Na nanorazini, svaki se atom broji", napisao je Michael Farle, fizičar sa sveučilišta Duisburg-Essen u Njemačkoj, u popratnom članku Nature and Views u časopisu Nature. "Na primjer, promjena relativnog položaja nekoliko Fe i Pt atoma u nanočesticama FePt dramatično mijenja svojstva čestice, poput njegovog odgovora na magnetsko polje." [Slike: Mali život otkriven na zadivljujućim fotografijama mikroskopa]

Elektronske zrake

Koristeći se skenirajućim elektronskim mikroskopom snop elektrona prolazi iznad površine objekta kako bi se stvorila slika. To omogućava istraživačima da vide čak i male detalje sićušnih komadića materijala poput kristala i proteinskih molekula. "Postoje vrlo moćne tehnike za otkrivanje strukture kristala", rekao je. "Ali to moraju biti savršeni kristali."

Obično, kada se ova vrsta elektronskog mikroskopa koristi za gledanje kristala ili druge velike molekule, elektroni se zrače na uzorak i raspršuju se kad udaraju, radije poput toka metaka ispaljenih iz mitraljeza raspršivši se iz Supermanovih prsa. Nakon što odbiju atome, elektroni udaraju u detektor, a odatle istraživač može pogledati gdje elektroni slijeću kako bi pogledao raspored atoma u kristalu ili molekuli.

Problem, rekao je Ercius, je taj što je slika izrađena iz prosjeka dobivenog pomoću mnogo atoma ili molekula. Znači, istraživači će vidjeti obrazac, ali to osobi može samo reći kakav je skupno raspored atoma, a ne gdje se svaki od njih nalazi. [Galerija slika: Zapanjujući zaviri unutar molekula]

Željezo-platinske nanočestice su vrsta nepravilnog kristala. Ali uobičajena metoda skeniranja ne bi uspjela njima dobro jer su atomi raspoređeni na jedinstven i pomalo nepravilan način, rekli su istraživači. Tako su morali pronaći novi način korištenja elektronskog mikroskopa: Odlučili su pogledati uzorak čestica željeza i platine s mnogih različitih strana.

Lociranje pojedinih atoma

Da bi to postigli, izmijenili su način pripreme uzorka. Umjesto da ga ostave na mjestu, stavili su ga na posebnu podlogu koja im omogućuje da okreću i naginju čestice željeza i platine, mijenjajući orijentaciju malo nakon svakog "snimanja" snopom elektrona. Inače, postupak koji su istraživači koristili bio je isti kao i obično.

Ta je jednostavna promjena bila snažna: promjenjive orijentacije proizvele su različite obrasce raspršenja. Različiti uzorci prikupljeni na detektoru sličnom onima na digitalnim fotoaparatima mogli bi se koristiti za izračunavanje točnih položaja 6.569 atoma željeza i 16.627 atoma platine u nanočesticama. To nije poput stvaranja 3D modela objekta fotografiranjem iz mnogih uglova, što animatori rutinski rade. Njihovi su rezultati za lokacije atoma dosegli rezoluciju otprilike desetine promjera jednog atoma, navodi Farle.

Ubuduće, dobivanje tako precizne slike moglo bi pomoći znanstvenicima pri stvaranju struktura veličine nanometara za aplikacije poput tvrdih diskova. Proizvođači tvrdog diska žele proizvesti sitne, gotovo savršene kristale kako bi ih se lako magnetiziralo i dugo će zadržati magnetsko polje, primijetio je Ercius.

"Svi kristali imaju nedostatke", rekao je Ercius. "Problem je kada dobiju nanočestice koje imaju ove čudne nedostatke. To znači da mogu gledati na njih i kako oni utječu na to kako stvari funkcioniraju."

Poznavanje točnog položaja svakog atoma također će omogućiti znanstvenicima da predvide kako kristal može rasti. Ercius je napomenuo da upravo u ovom trenutku, kada znanstvenici rade na simulacijama, moraju pretpostaviti da kristal raste na određeni način, a te pretpostavke usmjeravaju njihova predviđanja za budućnost. Ako bi mogli točno vidjeti gdje se nalaze atomi, mogli bi točnije predvidjeti kako će izgledati kristal kad naraste do pune veličine.

"Ono što je u tome dobro je da mjeri poremećaje", rekao je Ercius. "Omogućuje vam vidjeti jedinstvene predmete."

Izvorni članak o WordsSideKick.com.


Video Dodatak: .




Istraživanje


Googleove
Googleove "Ratne Igre" Pripremite Se Za Olimpijske Igre Hakeri

Spray-On Dodirni Zasloni? Kako Bilo Koju Ravnu Površinu Pretvoriti U Touchpad
Spray-On Dodirni Zasloni? Kako Bilo Koju Ravnu Površinu Pretvoriti U Touchpad

Znanost Vijesti


Otkrivena Tajna Akrobacije Kokica
Otkrivena Tajna Akrobacije Kokica

Stotine Tisuća Deklasificiranih Cia Dokumenata Sada Su Dostupni Na Mreži
Stotine Tisuća Deklasificiranih Cia Dokumenata Sada Su Dostupni Na Mreži

Umjetnost Cik-Caka Stara 2800 Godina Pronađena Je U Grčkoj Grobnici
Umjetnost Cik-Caka Stara 2800 Godina Pronađena Je U Grčkoj Grobnici

Roditelji, Odaberite Šut: Svako Novorođenče Treba Spasiti Vitamin K
Roditelji, Odaberite Šut: Svako Novorođenče Treba Spasiti Vitamin K

Fukushima Curenje Zračenja: 5 Stvari Koje Biste Trebali Znati
Fukushima Curenje Zračenja: 5 Stvari Koje Biste Trebali Znati


HR.WordsSideKick.com
Sva Prava Pridržana!
Umnožavanje Bilo Koje Materijale Dozvoljen Samo Prostanovkoy Aktivni Link Na Stranicu HR.WordsSideKick.com

© 2005–2020 HR.WordsSideKick.com