Ohio Üniversitesi ve Illinois Üniversitesi'nden bilim adamları, X-ışını teknolojisinin kullanımı sayesinde tek bir atomun çarpıcı bir görüntüsünü elde etmeyi başardılar. Bu bildirildi basın bülteni Ohio Üniversitesi.
1800'lerin sonlarında X-ışınlarının keşfinden bu yana birçok alanda önemli bir araç haline geldi. Çok yüksek enerjiye ve kısa dalga boyuna sahip bir elektromanyetik radyasyon türüdür ve maddeye nüfuz etme yeteneği, ışını tıpta, malzeme biliminde, arkeolojide ve astrofizikte görüntüleme için çok kullanışlı hale getirir.
Bununla birlikte, geleneksel X-ışını algılama yöntemleri, algılanabilir bir sinyal oluşturmak için X-ışınlarının numunedeki birçok atomla etkileşimine dayanır. Bunun nedeni, tek bir atom tarafından üretilen sinyalin son derece zayıf olmasıdır, bu nedenle onu arka plan gürültüsünden ayırt etmek zordur.
X-ışınları tarafından aydınlatılabilecek en küçük miktar için önceki standart 10 atomdu ve onunla karşılaştırıldığında bu başarı devrim niteliğinde. Bilim adamlarının ve araştırmacıların materyalleri keşfetme biçiminde potansiyel olarak devrim yaratabilir. Bilim adamları çalışmaları için bir demir ve terbiyum atomu seçtiler.
Geleneksel X-ışını detektörleri, tek tek atomlardan X-ışını ile uyarılan elektronları algılamak için birincil olarak nano ölçekli görüntüleme ve malzeme karakterizasyonu için kullanılan senkrotron X-ışını taramalı tünelleme mikroskobu (SX-STEM) ile birleştirilmiş keskin bir metal uçla modifiye edildi.
Basitçe söylemek gerekirse, SX-STEM, bilim adamlarının bir malzemedeki elementleri görmek ve kimyasal bileşimini anlamak için X ışınlarını kullanmalarına olanak tanır. Bu, atomun çekirdeğindeki elektronları uyararak (veya enerjilendirerek) gerçekleşir. Elektronlar X-ışınlarını emip heyecanlandıklarında benzersiz bir parmak izi oluştururlar. Bu baskı sayesinde bilim adamları, incelenen malzemede bulunan elementlerin türünü belirler.
Ekip, X-ışını absorpsiyon spektrumlarının demir ve terbiyum atomlarına karşılık gelen benzersiz imzalar ortaya çıkardığını buldu. Bilim adamları ayrıca atomların kimyasal durumlarını karakterize etmek için X-ışını rezonans tünelleme (X-ERT) yöntemini kullandılar ve baskın demir atomunu keşfettiler.
İlginç bir şekilde, araştırmacılar, X-ışını sinyalinin yalnızca özel uç atomun yakınına yerleştirildiğinde tespit edilebildiğini fark ettiler. Bu, tespitin oldukça lokalize olduğunu ve araştırmacıların ilgilendiği atoma odaklandığını doğrulayarak, atomun özelliklerinin ve davranışının ayrıntılı karakterizasyonuna ve analizine izin verdi.
"Bu başarı, tek bir atomun X-ışını imzasını ortaya çıkarmak için bir kuantum tünelleme işlemi ile senkrotron X-ışını radyasyonunu birleştiriyor ve senkrotron X-ışını kullanarak sadece bir atomun kuantum ve manyetik özelliklerini incelemek de dahil olmak üzere birçok ilginç araştırma hattını açıyor. radyasyon" diyor bilim adamları.
Ayrıca okuyun: