Одиночный атом X

Многие непрофессионалы не знают, что науке никогда не удавалось просвечивать рентгеновским излучением ни один атом.

Лучшее, на что способны современные синхротронные сканеры, — это просвечивать аттограмму (около 10 000 атомов), но сигнал, производимый одним атомом, настолько слаб, что обычные детекторы не могут быть использованы. До настоящего времени.

Этот знаковый подвиг был достигнут благодаря специально созданному синхротронному прибору в Аргоннской национальной лаборатории в Иллинойсе, использующему метод, известный как SX-STM (синхротронная рентгеновская сканирующая туннельная микроскопия).

Исследователи, стоящие за этим прорывом, говорят, что он открывает путь к поиску лекарств от основных опасных для жизни заболеваний, разработке сверхбыстрых квантовых компьютеров и другим достижениям в области материаловедения и экологической науки.

Атомы — это частицы, из которых строятся молекулы, и предел, до которого любое вещество может расщепляться химически. В мяче для гольфа их столько, сколько мячей для гольфа поместилось бы на Земле.

SX-STM теперь может измерять их в бесконечно малой степени. Этот подвиг был назван «Святым Граалем» физики и давней мечтой профессора Со Вай Хла из Университета штата Огайо, ведущего автора статьи, объясняющей это открытие.

«Атомы можно регулярно получать изображения с помощью сканирующего зондового микроскопа, но без рентгеновских лучей невозможно сказать, из чего они состоят», — объяснил доктор Хла. «Теперь мы можем точно определить тип конкретного атома, по одному атому за раз, и одновременно измерить его химическое состояние. Это открытие изменит мир».

С момента открытия Рентгеном в 1895 году рентгеновские лучи использовались в десятках применений и областей: от медицинских осмотров до досмотра в аэропортах.

ДРУГИЕ БОЛЬШИЕ ПРОРЫВЫ:Новое устройство мозгового имплантата может восстановить функции парализованных конечностей

Марсоход НАСА «Кьюриосити» оснащен рентгеновским аппаратом для изучения состава горных пород.

Важным применением рентгеновских лучей в науке является определение типа материалов в образце. За прошедшие годы количество материалов в образце, необходимое для обнаружения рентгеновского излучения, значительно сократилось благодаря развитию синхротронного рентгеновского излучения.

SX-STM собирает возбужденные электроны, частицы снаружи атома, которые движутся вокруг протонов и нейтронов внутри, и полученный таким образом спектр подобен отпечатку пальца, который позволяет точно определить, что представляет собой атом.

БОЛЬШЕ НОВОСТЕЙ ФИЗИКИ:Математики обнаружили неуловимую форму «Эйнштейна»: «Чудо, разрушающее порядок»

«Использованная техника и концепция, проверенная в этом исследовании, открыли новые горизонты в рентгеновской науке и наномасштабных исследованиях», — сказал первый автор Толулоп Майкл Аджайи, аспирант из Огайо.

«Более того, использование рентгеновских лучей для обнаружения и характеристики отдельных атомов может революционизировать исследования и дать рождение новым технологиям в таких областях, как квантовая информация и обнаружение микроэлементов в экологических и медицинских исследованиях, и это лишь некоторые из них».

«Это достижение также открывает путь к созданию передовых приборов для материаловедения».

ПОДЕЛИТЕСЬ этим интересным Святым Граалем физики со своими друзьями-учеными…

Хотите утреннюю порцию хороших новостей?

Вам нужно войти чтобы оставить комментарий.