Физики впервые сделали рентген отдельного атома

Ученые сообщили о получении первого рентгеновского «снимка» отдельного атома. Исследование опубликовано в Nature.

Американские физики разработали чувствительный детектор для сканирования состава сложного материала с помощью рентгеновского излучения. Он позволяет определять отдельный атом в составе сложного материала. Ранее предел сканирования составлял около 10 000 атомов. 

Супрамолекулярный ансамбль в форме кольца, состоящий только из атомов железа (слева), и сигнатура отдельного атома железа в рентгеновском излучении (справа). Изображение: Ohio University

С момента открытия на рубеже XIX и XX веков рентгеновское излучение активно используется для изучения свойств материалов и микроскопии. Но традиционные методы исследований основаны на их взаимодействии со многими атомами в образце для создания обнаруживаемого сигнала. Это связано с тем, что сигнал, создаваемый отдельным атомом, слаб и его трудно отличить от фонового шума. 

Физики модернизировали обычные детекторы рентгеновского излучения с помощью специального устройства. Оно состояло из острого металлического наконечника, расположенного в непосредственной близости от образца для сбора возбужденных рентгеновским излучением электронов — синхротронного излучения.

Демонстрация работы технологии: под воздействием рентгеновского излучения (синий луч) электроны атома туннелируют и улавливаются детектором (сверху). Изображение: Ohio University

Для демонстрации возможностей усовершенствованного прибора исследователи использовали соединение из атомов железа и тербия. Когда рентгеновские лучи падают на отдельный атом в составе молекулы, электроны возбуждаются и туннелируют к наконечнику детектора. Спектры, собранные детектором, уникальны, и подробно отпечаткам пальцев они позволяют идентифицировать химический элемент исследуемого атома.

Атомы можно регулярно визуализировать с помощью сканирующих зондовых микроскопов, но без рентгеновских лучей невозможно сказать, из чего они сделаны. Теперь мы можем точно определять тип конкретного атома, по одному атому за раз, и одновременно измерять его химическое состояние.

Со Вай Хла, соавтор исследования

Читать далее:

Ученые связали потерю памяти и нехватку определенных веществ: как исправить ситуацию

Исследователи показали, как выглядел фараон Тутанхамон

Посмотрите, как растения реагируют на прикосновения в рамках нового эксперимента

Подписывайтесь
на наши каналы в Telegram

«Хайтек»новостионлайн

«Хайтек»Dailyновости 3 раза в день

Первая полоса
Китайские ученые превратили мох в губку, которая впитывает нефть
Наука
Университет Иннополис запускает бесплатные экскурсии в Центр робототехники
Иннополис
Интерактивная карта клетки человека раскрывает тайны детского рака костей
Наука
«Уэбб» раскрыл детали космической катастрофы: как звезда поглотила планету
Космос
Российский госсектор потратил 2,4 млрд рублей за год на оборудование для ИИ
Новости
Китайская компания анонсировала первый матч по боксу между роботами
Новости
Эта черная дыра «проснулась» настолько голодной, что нарушила все модели ученых
Космос
Мошенники начали использовать схему с домофоном, чтобы красть деньги с банковских карт
Новости
Галактика-соседка Млечного Пути начинает разрушаться: что происходит
Космос
Россиян поздравили с Днем космонавтики прямо с МКС
Космос
Разработаны «бактерии-шпионы»: они посылают сигнал, заметный с высоты
Наука
Ученые разработали «плащ-невидимку» для нейронов для лечения Паркинсона
Наука
В России разработали проект строительства атомной электростанции на Луне
Космос
Пробуждение гиганта: яркие вспышки наблюдали у проснувшейся черной дыры
Космос
В ИТМО придумали, как «продлить жизнь» ракового белка для тестирования лекарств
Наука
Создана карта полумиллиарда нейронных связей, которые позволяют мышам видеть
Наука
Ученые из Яндекса и MIT придумали, как запускать LLM на ноутбуках и смартфонах
Новости
Облачную платформу для квантовых вычислений создали в Университете Иннополис
Новости
Эйнштейн ошибся: возможно, пространства-времени вообще не существует
Космос
Тестовый снимок «Гершель» показал скрытые галактики во Вселенной
Космос