Ang mga siyentipiko mula sa Unibersidad ng Ohio at Unibersidad ng Illinois ay nakakuha ng isang nakamamanghang larawan ng isang atom salamat sa paggamit ng teknolohiyang X-ray. Ito ay iniulat sa press release Unibersidad ng Ohio.
Mula nang matuklasan ang mga X-ray noong huling bahagi ng 1800s, naging mahalagang kasangkapan ang mga ito sa maraming larangan. Ito ay isang uri ng electromagnetic radiation na may napakataas na enerhiya at maikling wavelength, at ang kakayahan nitong tumagos sa matter ay ginagawang lubhang kapaki-pakinabang ang beam para sa imaging sa medisina, mga materyales sa agham, arkeolohiya at astrophysics.
Gayunpaman, ang mga tradisyunal na pamamaraan ng pag-detect ng X-ray ay umaasa sa pakikipag-ugnayan ng mga X-ray na may maraming mga atom sa sample upang makabuo ng isang nakikitang signal. Ito ay dahil sa ang katunayan na ang signal na ginawa ng isang atom ay lubhang mahina, kaya mahirap na makilala ito mula sa ingay sa background.
Ang dating benchmark para sa pinakamaliit na halaga na maaaring iluminado ng X-ray ay 10 atoms, at kumpara doon, ang tagumpay na ito ay rebolusyonaryo. Posibleng baguhin nito ang paraan ng pagtuklas ng mga siyentipiko at mananaliksik ng mga materyales. Para sa kanilang pag-aaral, ang mga siyentipiko ay pumili ng isang atom ng bakal at terbium.
Ang mga maginoo na X-ray detector ay binago gamit ang isang matalim na dulo ng metal na isinama sa synchrotron X-ray scanning tunneling microscopy (SX-STEM), na pangunahing ginagamit para sa nanoscale imaging at material characterization, upang makita ang X-ray-excited na mga electron mula sa mga indibidwal na atom.
Sa madaling salita, pinapayagan ng SX-STEM ang mga siyentipiko na gumamit ng X-ray upang makita ang mga elemento sa isang materyal at maunawaan ang kemikal na komposisyon nito. Nangyayari ito sa pamamagitan ng kapana-panabik (o pagpapasigla) ng mga electron sa nucleus ng atom. Kapag ang mga electron ay sumisipsip ng X-ray at nasasabik, lumikha sila ng kakaibang fingerprint. Salamat sa imprint na ito, tinutukoy ng mga siyentipiko ang uri ng mga elemento na naroroon sa pinag-aralan na materyal.
Nalaman ng koponan na ang X-ray absorption spectra ay nagsiwalat ng mga natatanging lagda na naaayon sa mga atomo ng bakal at terbium. Ginamit din ng mga siyentipiko ang X-ray resonance tunneling (X-ERT) na pamamaraan upang makilala ang mga kemikal na estado ng mga atomo at natuklasan ang nangingibabaw na atom ng bakal.
Kapansin-pansin, napansin ng mga mananaliksik na ang signal ng X-ray ay makikita lamang kapag ang espesyal na tip ay inilagay sa malapit sa atom. Kinumpirma nito na ang pagtuklas ay lubos na na-localize at nakatutok sa atom ng interes ng mga mananaliksik, na nagpapahintulot sa detalyadong paglalarawan at pagsusuri ng mga katangian at pag-uugali ng atom.
"Pinagsasama ng tagumpay na ito ang synchrotron X-ray radiation na may proseso ng quantum tunneling upang ipakita ang X-ray signature ng isang atom at nagbubukas ng maraming kawili-wiling linya ng pananaliksik, kabilang ang pag-aaral ng quantum at magnetic properties ng isang atom lamang gamit ang synchrotron X-ray radiation," ang ulat ng mga siyentipiko.
Basahin din: