Fizikai Pirmą Kartą „Mato“ 23 000 Pavienių Atomų Vietą

{h1}

Pirmą kartą mokslininkai pamatė tikslias daugiau nei 23 000 atomų vietas dalelėje, kuri yra pakankamai maža, kad tilptų vienos ląstelės sienelėje.

Pirmą kartą mokslininkai pamatė tikslias daugiau nei 23 000 atomų vietas dalelėje, kuri yra pakankamai maža, kad tilptų vienos ląstelės sienelėje.

Vakar pranešta, kad Peterio Erciaus vadovaujama Lawrence'o Berkeley nacionalinė laboratorija ir Jianwei Miao iš UCLA ištyrė dalelę, pagamintą iš geležies (Fe) ir platinos (Pt), kuri buvo tik 8,4 nanometrų. 1) žurnale „Nature“. (Nanometras yra milijardoji metro dalis arba 3,9 vieno šimto milijonų colio colio.)

Kodėl kam nors rūpi kiekvieno mažo atomo vieta? „Nano skalėje skaičiuojamas kiekvienas atomas“, - pridėtame „News and Views“ straipsnyje „Nature“ rašė Michaelas Farle'as, Vokietijos Duisburgo-Eseno universiteto fizikas. "Pavyzdžiui, pakeitus kelių Fe ir Pt atomų santykines padėtis FePt nanodalelėje, smarkiai pasikeičia dalelės savybės, tokios kaip jos atsakas į magnetinį lauką." [Vaizdai: Mažytė gyvybė atskleista stulbinančio mikroskopo nuotraukose]

Elektronų pluoštai

Naudojant skenavimo elektronų mikroskopą, per objekto paviršių praleidžiamas elektronų pluoštas, kad būtų sukurtas vaizdas. Tai leidžia tyrėjams pamatyti net mažas detales apie tokius mažus medžiagos gabalėlius kaip kristalai ir baltymų molekulės. „Yra labai galingi kristalų struktūros nustatymo būdai“, - sakė jis. "Bet jie turi būti tobuli kristalai".

Paprastai, kai toks elektronų mikroskopas yra naudojamas kristalui ar kitai didelei molekulei pažvelgti, elektronai yra imami į mėginį ir sklinda, kai tik pataiko į jį, veikiau kaip iš kulkosvaidžio iššaudytų kulkų srautas išsklaidytų Supermeną. krūtinė. Po to, kai jie atšoka iš atomų, elektronai atsitrenkia į detektorių, o iš ten tyrėjas gali pažiūrėti, kur nutūpę elektronai, kad pamatytų atomų išsidėstymą kristaluose ar molekulėse.

Ercius sakė, kad problema yra ta, kad vaizdas yra pagamintas iš vidurkio, gauto naudojant daug atomų ar molekulių. Tai yra, tyrėjai pamatys modelį, tačiau jis gali tik pasakyti tam asmeniui, koks yra didžiulis atomų išdėstymas, o ne ten, kur kiekvienas jų yra. [Vaizdo galerija: stulbinantis žvilgsnis į vidų esančias molekules]

Geležies-platinos nanodalelės yra savotiškas netaisyklingų kristalų pavidalas. Tačiau įprastas skenavimo metodas jiems taip pat netinka, nes atomai yra išdėstyti unikaliu ir šiek tiek netaisyklingu būdu, teigė tyrėjai. Taigi jie turėjo rasti naują būdą, kaip panaudoti elektroninį mikroskopą: Jie nusprendė pažvelgti į mėginio geležies ir platinos daleles iš daugelio skirtingų pusių.

Pavienių atomų nustatymas

Norėdami tai padaryti, jie pakeitė mėginio paruošimo būdą. Užuot palikę jį vietoje, jie padėjo jį ant specialaus pagrindo, leidžiančio pasukti ir pakreipti geležies ir platinos daleles, po kiekvieno „momentinio kadro“ su elektronų pluoštu šiek tiek pakeisdami jo orientaciją. Priešingu atveju tyrėjų naudojamas procesas buvo toks pat kaip įprasta.

Tas paprastas pakeitimas buvo galingas: dėl skirtingų orientacijų išsisklaidė skirtingi modeliai. Skirtingi modeliai, kurie buvo paimti detektoriuje, panašiame į skaitmeninių fotoaparatų modelius, galėjo būti naudojami apskaičiuojant tikslias 6569 geležies ir 16,627 platinos atomų vietas nanodalelėse. Tai nepanašu į 3D objekto modelio darymą fotografuojant iš daugelio kampų, kuriuos animatoriai daro paprastai. Anot Farle'o, jų rezultatai atomų vietose pasiekė skiriamąją gebą maždaug dešimtadaliu vieno atomo skersmens.

Ateityje gavę tokį tikslų vaizdą, medžiagų mokslininkai galėtų padėti sukurti nanometrų dydžio struktūras tokioms programoms kaip kietieji diskai. Kietųjų diskų gamintojai nori pagaminti mažus, beveik tobulus kristalus, kad juos būtų galima lengvai įmagnetinti ir ilgą laiką išlaikyti magnetinį lauką, pažymėjo Ercijus.

„Visi kristalai turi trūkumų“, - teigė Ercius. "Problema yra ta, kai jie gauna nanodaleles, turinčias šiuos keistus defektus. Tai reiškia, kad jie gali pažvelgti į tas daleles ir kaip jos veikia, kaip viskas veikia."

Tiksli kiekvieno atomo buvimo vietos žinojimas taip pat leistų mokslininkams numatyti, kaip gali augti kristalai. Ercijus pažymėjo, kad dabar, kai medžiagų mokslininkai vykdo modeliavimą, jie turi manyti, kad kristalas auga tam tikru būdu, ir tos prielaidos vadovaujasi jų ateities prognozėmis. Jei jie galėtų tiksliai pamatyti, kur yra atomai, jie galėtų tiksliau numatyti, kaip atrodys krištolas, kai jis išaugs iki pilno dydžio.

„Kas čia tokio gero, tai netvarka“, - sakė Ercius. "Tai leidžia pamatyti unikalius objektus."

Originalus straipsnis apie gyvą mokslą.


Vaizdo Papildas: .




Tyrimas


Kaip Mokslininkai Sveria Žvaigždes?
Kaip Mokslininkai Sveria Žvaigždes?

Dirbtinė Chameleono Oda Yra Keista Ir Šauni
Dirbtinė Chameleono Oda Yra Keista Ir Šauni

Mokslas Naujienos


Rinkimų Koledžas: ​​Kodėl 270 Yra Stebuklingasis Clintono Ir Trumpo Skaičius
Rinkimų Koledžas: ​​Kodėl 270 Yra Stebuklingasis Clintono Ir Trumpo Skaičius

Atrastas Seniausias Dinozaurų Darželis
Atrastas Seniausias Dinozaurų Darželis

Psichologai Turi Planą, Kaip Sutvarkyti Sugadintą Psichologijos Mokslą
Psichologai Turi Planą, Kaip Sutvarkyti Sugadintą Psichologijos Mokslą

Giliose Jūrose Rasta Didžiulė Metalinių Rutulių Lova
Giliose Jūrose Rasta Didžiulė Metalinių Rutulių Lova

„Proto Skaitymo“ Laisvų Rankų Įranga Leidžia Valdyti Kompiuterį Pagal Jūsų Mintis... Rūšiuoti
„Proto Skaitymo“ Laisvų Rankų Įranga Leidžia Valdyti Kompiuterį Pagal Jūsų Mintis... Rūšiuoti


LT.WordsSideKick.com
Visos Teisės Saugomos!
Dauginti Jokių Medžiagų Leidžiama Tik Prostanovkoy Aktyvią Nuorodą Į Svetainę LT.WordsSideKick.com

© 2005–2020 LT.WordsSideKick.com