Збільшили в 100 млн разів. Вчені вперше отримали найбільш чіткі зображення атомів

Вчені з Корнельського університету (США) зробили найбільш чіткі зображення атомів в історії. Завдяки новим алгоритмам шумопоглинання зображення мають таку високу роздыльну здатнысть, що вони майже досягають максимально можливої межі, повідомляє New Atlas

Дослідники отримали зображення атомів в кристалі ортоскандата празеодіма (PrScO3) зі збільшенням в 100 мільйонів разів. Атоми чітко видно як яскраві точки, оточені червоними "хмарами", які, на думку вчених, розмиваються через похитування самих атомів.

Безпрецедентну чіткість зображення вдалося отримати завдяки методу, відомому як електронна птіхографія, яка працює шляхом сканування візерунків того, як електрони розсіюються в заданому матеріалі. Виконується кілька різних сканувань і прилад фокусується на тому, які зміни відбуваються. Це дозволяє краще визначати форму об'єкта, який створив візерунок.

Детектор масиву пікселів електронного мікроскопа (EMPAD), використовує розмитий промінь, щоб спочатку захопити ширший діапазон даних. Потім це розмиття коригується за допомогою ряду алгоритмів, які відновлюють дані, в кінцевому підсумку створюючи зображення з роздільною здатністю в пікометр або однієї тисячної нанометра.

"За допомогою цих нових алгоритмів ми тепер можемо скоригувати всі розмиття нашого мікроскопа до такої міри, що найбільший фактор розмиття, який у нас залишився — це те, що самі атоми коливаються, тому що це те, що відбувається з атомами при кінцевій температурі", — говорить Девід Мюллер, провідний автор дослідження. "Коли ми говоримо про температуру, насправді ми вимірюємо середню швидкість коливання атомів".

Вчені кажуть, що зображення наближаються до фізичних меж для максимально можливої розідльної здатності в цьому масштабі. Тим не менш, є кілька речей, які можна зробити, щоб зменшити розмитість при тремтінні — використовувати більш важкі атоми, які менше коливаються, або охолодити зразки до абсолютного нуля, де цей рух припиняється. Але навіть тоді квантові флуктуації все одно будуть давати деяке розмиття.

Вчені говорять, що дане відкриття можна використовувати для ближчого спостереження за компонентами квантового комп'ютера.