2008-01-29
Рентгеновский микроскоп отснял скрытые атомы
Цзяньвэй Мяо (Jianwei Miao) и Чанюн Сун (Changyong Song) из калифорнийского университета в Лос-Анджелесе (), а также их коллеги из центра австралийского синхротрона () и американской национальной лаборатории Аргонн () получили трёхмерные снимки атомов легирующей примеси внутри основного материала.
Общий принцип рентгеновской микроскопии и работу таких аппаратов мы описывали здесь. Напомним только, что за формирование образа атомов и молекул тут отвечает рассеивание когерентного рентгеновского луча.
Но, надо отметить, авторы новой работы применили вариацию данной техники исследования вещества, названную резонансной дифракционной рентгеновской микроскопией (resonant x-ray diffraction microscopy). Как сообщают Сун и коллеги в в Physical Review Letters, впервые при помощи этой техники было получено изображение объекта с различением в нём разных химических элементов. А именно, международной группе физиков удалось получить кадры, показывающие сложные структуры из висмута, скрытые в толще кристалла кремния. Разрешение съёмки составило 15 нанометров.
Важно, что новый метод получения изображения является неразрушающим. Так что его можно использовать для изучения атомарных структур в магнитных материалах, полупроводниках, органических веществах и даже биологических объектах.
Чтобы достичь своей цели, авторы опыта поместили на пути рентгеновского луча толстый блок с отверстием, диаметром всего в 10 микрометров. Это отверстие отбирало из луча наиболее когерентную, упрощённо говоря "более ровную", часть. Этот тонкий поток рентгена уже проходил через образец и попадал на ПЗС-матрицу. Дальнейшая обработка изображения происходила в компьютере.
Получив серию из огромного числа срезов кристалла кремния (то есть — образцов дифракционных структур) как до, так и после висмута, учёные вычислили пространственное распределение этого элемента в куске просвечиваемого материала.
Хотя 15 нанометров — не самое высокое разрешение в современной микроскопии, это одно из самых лучших достижений для микроскопии рентгеновской. А главное, новый метод съёмки позволяет изучать сложные по составу материалы на молекулярном и атомарном уровне, при этом его разрешение можно повысить до 0,1, нанометра, говорят авторы работы.
Общий принцип рентгеновской микроскопии и работу таких аппаратов мы описывали здесь. Напомним только, что за формирование образа атомов и молекул тут отвечает рассеивание когерентного рентгеновского луча.
Принципнового метода микроскопии. На заднем плане — отверстие, отрезающее краярентгеновского луча, далее размещён изучаемый образец (иллюстрацияChangyoung Song, et al.).
Но, надо отметить, авторы новой работы применили вариацию данной техники исследования вещества, названную резонансной дифракционной рентгеновской микроскопией (resonant x-ray diffraction microscopy). Как сообщают Сун и коллеги в в Physical Review Letters, впервые при помощи этой техники было получено изображение объекта с различением в нём разных химических элементов. А именно, международной группе физиков удалось получить кадры, показывающие сложные структуры из висмута, скрытые в толще кристалла кремния. Разрешение съёмки составило 15 нанометров.
Важно, что новый метод получения изображения является неразрушающим. Так что его можно использовать для изучения атомарных структур в магнитных материалах, полупроводниках, органических веществах и даже биологических объектах.
Чтобы достичь своей цели, авторы опыта поместили на пути рентгеновского луча толстый блок с отверстием, диаметром всего в 10 микрометров. Это отверстие отбирало из луча наиболее когерентную, упрощённо говоря "более ровную", часть. Этот тонкий поток рентгена уже проходил через образец и попадал на ПЗС-матрицу. Дальнейшая обработка изображения происходила в компьютере.
Получив серию из огромного числа срезов кристалла кремния (то есть — образцов дифракционных структур) как до, так и после висмута, учёные вычислили пространственное распределение этого элемента в куске просвечиваемого материала.
Хотя 15 нанометров — не самое высокое разрешение в современной микроскопии, это одно из самых лучших достижений для микроскопии рентгеновской. А главное, новый метод съёмки позволяет изучать сложные по составу материалы на молекулярном и атомарном уровне, при этом его разрешение можно повысить до 0,1, нанометра, говорят авторы работы.
Коли на Землі очікуються магнітні бурі: прогноз до кінця травня
