Bilim insanlarından oluşan bir ekip, ilk kez X ışınlarını kullanarak tek bir atomu görüntüledi.
Ohio Üniversitesi ve Argonne Ulusal Laboratuvarı'ndan fizikçi Sai Wai Hla açıklamasında, "Atomlar rutin olarak taramalı sonda mikroskoplarıyla görüntülenebilir, ancak X-ışınları olmadan kimse neden yapıldıklarını söyleyemez" dedi.
Hla, "Artık belirli bir atomun türünü, her seferinde bir atomu tam olarak tespit edebiliyor ve aynı anda kimyasal durumunu ölçebiliyoruz" diye ekledi. "Bunu yapabildiğimizde, malzemeleri yalnızca bir atomun nihai sınırına kadar takip edebiliriz."
Bilim insanlarına göre, Hla ve ekibinin buluşundan önce, X-ışını görüntüleme teknikleri yalnızca yaklaşık 10.000 veya daha fazla atomdan oluşan grupları hedef alabiliyordu.
Bu sınırın nedeni, tek bir atom tarafından yayılan X-ışını sinyalinin geleneksel yöntemlerle tespit edilemeyecek kadar zayıf olmasıydı. Bunun üstesinden gelmek için araştırmacılar, senkrotron X-ışını tarama tünelleme mikroskobu veya SX-STM adı verilen bir teknik kullandılar.
Kısacası, SX-STM, X-ışını görüntülemesini, X-ışınları tarafından uyarılan elektronları tünelleyen son derece ince bir iletken uç kullanarak atomik yüzeyleri görüntüleyebilen özel bir mikroskopla birleştirir. Hla, ortaya çıkan bu elektronları, tam olarak hangi atomla uğraştıklarını tanımlayabilen, temel "parmak izleri" gibi spektrumlara sahip olarak tanımlar.
Hem senkrotron X-ışını taraması hem de STM eski tekniklerdir, ancak bunları birlikte çalıştırmanın zor olduğu kanıtlanmıştır. Hla ve ekibi, son 12 yılın büyük bir bölümünü tekniklerini mükemmelleştirmek için harcadılar.
Hla'ya göre ekip, en son bulguları için, bir moleküler konakçı içindeki bir demir atomunu ve bir terbiyum atomunu görüntülemek için SX-STM'yi kullandı ve her ikisinin de ayrı ayrı kimyasal durumlarını tespit edebildi.
"Bir demir atomunun ve bir terbiyum atomunun ilgili moleküler konakçıların içindeki kimyasal durumlarını karşılaştırarak, nadir bir toprak metali olan terbiyum atomunun oldukça izole olduğunu ve demir atomu güçlü bir şekilde etkileşime girerken kimyasal durumunu değiştirmediğini bulduk."
Gelecekte bu, bilim insanlarının atomları daha kesin bir şekilde manipüle etmelerine izin verebilir. Hla, "Bu keşif dünyayı değiştirecek" dedi.
Bilim insanları tek tek atomları tespit etmek ve karakterize etmek için X ışınlarının kullanılmasının yeni bilimsel çalışmalara öncü olacağını, çevresel ve tıbbi araştırmalarda eser elementlerin tespiti gibi konularda yararlı olacağını ve malzeme biliminde yeni ileri görüntüleme yöntemlerinin geliştirilmesini sağlayacağını düşünüyor.
Kaynak: https://futurism.com/the-byte/scientists-x-rayed-single-atom
Comments