Появился первый в истории рентгеновский снимок одного единственного атома (фото)
Ученые смогли получить представление о свойствах атома в мельчайшем масштабе.
Мы привыкли к тому, что с помощью рентгеновского излучения можно получить данные о состоянии, например, наших костей. Хотя атомы и не имеют костей, тем не менее ученым интересно, как они устроены. Для этого исследователи впервые использовали рентгеновское излучение, чтобы получить снимок атома – маленькой частицы из которых состоит вся наша Вселенная, в том числе и человек, пишет ScienceAlert.
У Фокус. Технологии появился свой Telegram-канал. Подписывайтесь, чтобы не пропускать самые свежие и захватывающие новости из мира науки!
Ученые из Университета штата Огайо, США, в сотрудничестве с исследователями из других стран представили уникальное исследование. Они впервые использовали рентгеновские лучи для того, чтобы получить представление о свойствах одного атома.
Считается, что рентгеновское излучение лучше всего подходит для изучения свойств разных материалов на атомном уровне. Существует несколько методов, помогающих с помощью рентгеновского излучения увидеть, как устроены эти материалы в самом маленьком масштабе.
Для реализации своей идеи, ученые использовали метод, который объединяет синхротронное рентгеновское излучение со сканирующей туннельной микроскопией. Этот метод известен как синхротронная рентгеновская сканирующая туннельная микроскопия.
При этом ученые использовали зонд с острым концом, который взаимодействует с электронами исследуемого материала в так называемом квантовом туннелировании. Сильные рентгеновские лучи направляются на исследуемый образец, а детектор на зонде собирает отраженный свет.
В рамках нового эксперимента ученые решили тщательно изучить структуру и свойства атома железа. Для этого были созданы особые химические сборки, называемые лиганд, где объединили ионы железа и тербия. В другой сборке были объединены один атом железа и шесть атомов рубидия. После этого на эти сборки направили рентгеновское излучение.
Свет, который получает детектор, отличается от света, падающего на образец. Некоторые длины волн поглощаются электронами в ядре атома, поэтому появляются более темные линии в спектре рентгеновского излучения.
Ученые обнаружили, что эти темные линии соответствуют длинам волн, поглощаемых железом и тербием соответственно. Эти спектры поглощения можно использовать для определения химического состояния этих атомов.
По словам ученых, их новый эксперимент связывает синхротронное рентгеновское излучение с процессом квантового туннелирования и открывает возможность для будущих исследований химических свойств разных материалов на атомном уровне.
Ранее Фокус писал о еще одной важном эксперименте, который провели физики из ЦЕРН. С помощью детекторов на Большом адронном коллайдере им удалось увидеть процесс распада такой частицы, как бозон Хиггса, на две отдельные частицы.