Ohion ja Illinoisin yliopiston tutkijat onnistuivat saamaan upean kuvan yhdestä atomista röntgenteknologian käytön ansiosta. Tästä kerrotaan vuonna Lehdistötiedote Ohion yliopisto.
Sen jälkeen kun röntgensäteet löydettiin 1800-luvun lopulla, niistä on tullut tärkeä työkalu monilla aloilla. Se on sähkömagneettisen säteilyn tyyppi, jolla on erittäin korkea energia ja lyhyt aallonpituus, ja sen kyky tunkeutua aineeseen tekee säteestä erittäin hyödyllisen kuvantamiseen lääketieteessä, materiaalitieteessä, arkeologiassa ja astrofysiikassa.
Perinteiset röntgenhavaitsemismenetelmät kuitenkin luottavat röntgensäteiden vuorovaikutukseen monien näytteen atomien kanssa havaittavan signaalin tuottamiseksi. Tämä johtuu siitä, että yhden atomin tuottama signaali on erittäin heikko, joten sitä on vaikea erottaa taustamelusta.
Aiempi standardi pienimmälle röntgensäteillä valaistavalle määrälle oli 10 XNUMX atomia, ja siihen verrattuna saavutus on vallankumouksellinen. Se voi mahdollisesti mullistaa tavan, jolla tutkijat ja tutkijat löytävät materiaaleja. Tutkijat valitsivat tutkimukseensa raudan ja terbiumin atomin.
Perinteisiä röntgenilmaisimia muunnettiin terävällä metallikärjellä yhdistettynä synkrotroniröntgenpyyhkäisytunnelimikroskopiaan (SX-STEM), jota käytetään ensisijaisesti nanomittakaavan kuvantamiseen ja materiaalien karakterisointiin, jotta voidaan havaita röntgensäteillä viritetyt elektronit yksittäisistä atomeista.
Yksinkertaisesti sanottuna SX-STEM antaa tutkijoille mahdollisuuden käyttää röntgensäteitä nähdäkseen materiaalin alkuaineet ja ymmärtääkseen sen kemiallisen koostumuksen. Tämä tapahtuu herättämällä (tai energisoimalla) atomin ytimen elektroneja. Kun elektronit imevät röntgensäteitä ja innostuvat, ne luovat ainutlaatuisen sormenjäljen. Tämän jäljen ansiosta tutkijat määrittävät tutkittavassa materiaalissa olevien elementtien tyypin.
Ryhmä havaitsi, että röntgensäteilyn absorptiospektrit paljastivat ainutlaatuisia allekirjoituksia, jotka vastaavat rauta- ja terbiumatomeja. Lisäksi tutkijat käyttivät röntgenresonanssitunnelointimenetelmää (X-ERT) atomien kemiallisten tilojen karakterisointiin ja löysivät hallitsevan rautaatomin.
Mielenkiintoista on, että tutkijat huomasivat, että röntgensignaali voitiin havaita vain, kun erikoistunut kärki asetettiin lähelle atomia. Tämä vahvisti, että havaitseminen oli erittäin paikallista ja keskittyi tutkijoita kiinnostavaan atomiin, mikä mahdollisti atomin ominaisuuksien ja käyttäytymisen yksityiskohtaisen karakterisoinnin ja analyysin.
"Tämä saavutus yhdistää synkrotronnin röntgensäteilyn kvanttitunnelointiprosessiin paljastamaan yksittäisen atomin röntgensäteen tunnusmerkit ja avaa monia mielenkiintoisia tutkimuslinjoja, mukaan lukien vain yhden atomin kvantti- ja magneettisten ominaisuuksien tutkiminen synkrotroniröntgensäteellä säteily", tutkijat raportoivat.
Lue myös: