Международной команде инженеров удалось существенно улучшить метод птихографии и это позволило практически вплотную подойти к физическим ограничениям его разрешающей способности. В полученном таким образом изображении отдельные атомы оказались достаточно детальными. А присутствующие искажения объясняются наличием тепловых колебаний.
Новый метод исследования и его результаты
Международная группа ученых, которая достигла пределов разрешающей способности современных методов измерения, трудилась под началом Д. Мюллера.
Именно этот именитый ученый, работающий в Корнельском университете (США) установил предшествующий рекорд в данной области еще три года назад.
Что представляет собой птихография
Так вот птихорафия позволяет различать отдельные атомы гораздо более четче, по сравнению с другими существующими методами в том числе атомно-силовые и сканирующие туннельные микроскопы.
Самое примечательное, что именно метод птихографии дает возможность не просто рассмотреть поверхность исследуемого объекта, но в буквальном смысле «посмотреть внутрь» структуры изучаемого материала.
В упрощенной форме этот метод описывается следующим образом:
На исследуемый материал направляется немного расфокусированный поток электронов или же рентгеновское излучение. За исследуемым объектом размещают специальный приемник, на котором происходит формирование интерферометрической картинки из фотонов, а также электронов.
Выполняя обработку полученного сигнала, вычислительная машина восстанавливает изначальное расположение виновных за отклонение электронов и фотонов атомов.
Невзирая на то, что ученые проделали огромный объем работы по усовершенствованию метода исследования, у него есть достаточно серьезные ограничения.
Толщина изучаемого объекта не должна превышать пары десятков нанометров. Ведь чем толще изучаемый объект, тем более мощный компьютер нужен для восстановления картинки.
Кроме этого, с возрастанием толщины изучаемого объекта растут искажения и шум, которые сильно снижают четкость картинки.
Что рассматривали ученые
В проведенном научном эксперименте ученые подвергли детальному изучению тонкий кристалл PrScO3. Так на восстановленных изображениях, полученных с помощью вышеописанного метода, ученые смогли наблюдать четкую структуру перовскита, который состоит из атомов празеодима, скандия, а также кислорода.
Сам Мюллер сравнил проделанную работу инженеров с приобретением новых очков. Когда ты очень долго ходил с недостаточно сильными линзами и вот в один прекрасный момент купил хорошие очки и наконец увидел все с поразительной четкостью.
Результатами своих исследований ученые поделились на страницах журнала Science, а также на портале arXiv.
Ученые уже в предвкушении опробования своего метода изучения на других материалах (от полупроводников до нейронов). Кроме этого, ученые также думают над возможностью еще больше повысить четкость своего метода.
Понравился материал? Тогда ставим палец вверх и подписываемся на канал. Спасибо за ваше внимание!