Nové možnosti zobrazování jednotlivých atomů

Rastrovací elektronové mikroskopy jsou takřka zázračná zařízení. S jejich pomocí dokáží vědci do nitra hmoty nejen nahlížet, ale také ji měnit. K lepšímu poznání podstaty některých procesů, které se v jeho činnosti uplatňují, přispěl nedávno i český vědec. Rastrovací elektronové mikroskopy jsou takřka zázračná zařízení. S jejich pomocí dokáží vědci do nitra hmoty nejen nahlížet, ale také ji měnit. K lepšímu poznání podstaty některých procesů, které se v jeho činnosti uplatňují, přispěl nedávno i český vědec.

Rastrovací mikroskopy umožňují v současné době nejen zobrazovat a charakterizovat jednotlivé atomy na povrchu pevných látek, ale provádět také jejich řízenou manipulaci.  Vzhledem k těmto jedinečným schopnostem hrají tyto mikroskopy zásadní roli v celé řadě vědních oborů, mimo jiné v základním i aplikovaném výzkumu materiálových vlastností pevných látek, v nanotechnologiích, v molekulární a buněčné biologii atd. Současná generace mikroskopů funguje na základě detekce tunelovacího proudu, popř. prostřednictvím atomárních sil působících mezi hrotem mikroskopu a jednotlivými atomy na povrch pevné látky. V poslední době se intenzivně diskutuje o možnosti dosažení atomárního rozlišení  pomocí tzv. Kelvinova mikroskopu atomárních sil, který detekuje změnu aplikovaného elektrického potenciálu kompenzující přenos náboje mezi hrotem a povrchem pevné látky.

     Mezinárodní tým vědců z Německa, Japonska a České republiky publikoval v posledním čísle časopisu Physical Review Letters  práci přinášející zcela nové informace o původu atomárního kontrastu Kelvinovou sondou. Tým, jehož členem je i Pavel Jelínek, pracovník Fyzikálního Ústavu AV ČR v. v. i.,  provedl sérii experimentálních měření podpořených počítačovými simulacemi, která umožnila hlubší vhled do původu atomárního kontrastu Kelvinova mikroskopu atomárních sil.  Vědecký tým v publikované práci jednoznačně prokázal, že atomární kontrast není artefaktem měření, ale má svůj fyzikální původ. Pavel Jelínek z Fyzikálního Ústavu AV ČR provedl komplexní počítačové simulace interakce hrotu rastrovacího mikroskopu s atomy na povrchu pevných látek a její vliv na změnu rozložení hustoty elektronů na povrchu pevných látek. Na základě provedených simulací vypracoval teorii, která vysvětluje možnost detekce jednotlivých atomů na povrchu pevných látek pomocí Kelvinova mikroskopu atomárních sil. Atomární kontrast je důsledkem změny rozložení hustoty elektronového náboje, zejména jejího dipólu,  v okolí atomů na povrchu pevné látky při řízené interkaci s hrotem mikroskopu. Tato práce otvírá zcela nové možnosti charakterizace pevných látek na atomární úrovní, především rozložení elektronové hustoty na povrchu pevné látky. Kelvinův mikroskop atomárních sil najde široké uplatnění v oblasti materiálového výzkumu a nanotechnologií.

 

Rubriky:  Elektronika
Publikováno:
Další články autora
Právě v prodeji
Tip redakce

Související články

Chytré hodinky ví, že jste nemocní dřív, než vy

Chytré hodinky ví, že jste nemocní...

Chytré hodinky si zatím nezískaly takovou oblibu jako chytré telefony a...
Složitá cesta procesoru

Složitá cesta procesoru

Procesor, neboli CPU (Central Processing Unit) je základní součástkou počítače...
Co skrývají pleny?

Co skrývají pleny?

Od zavedení jednorázových plen ve 40. letech minulého století došlo v mnoha směrech k...
V roli chirurga robot

V roli chirurga robot

V posledních letech se stále více do medicíny dostávají různé automaty a roboti....
Evoluce vesmírných galaxiíi

Evoluce vesmírných galaxiíi

Nahlédněte do nitra vesmíru a podívejte se na evoluci vzdálených galaxií. Je to...
Hybridní sterilita a vznik nových druhů

Hybridní sterilita a vznik nových...

Rozmanitost života už dle Darwinovy teorie vznikla rozmnožováním různých...
Mravenci jako zásobárna jedu

Mravenci jako zásobárna jedu

Malinkaté domácí mravence zná každý. Asi i díky knížkám o Ferdovi mravencovi....
Letitý pomocník proti zlodějům

Letitý pomocník proti zlodějům

Visací zámky se začaly používat již v dobách starověkého Říma jako ochrana přepravovaného zboží...
Jak se čte banán?

Jak se čte banán?

Kompletní genetickou informaci banánovníku se podařilo přečíst badatelům ze sedmi...
Co lidé ještě zničí?

Co lidé ještě zničí?

Studie, která analyzuje ohrožení a vymírání rostlin a živočichů ve 22...

Nenechte si ujít další zajímavé články

Otřesný zážitek proslulého boxera: Předpověděl smrt soupeře?

Otřesný zážitek proslulého boxera:...

Boxerská legenda Suger Ray Robinson si rve vlasy....
Nový stát na mapě Evropy: Jaké probíhaly hádky o československé hranice?

Nový stát na mapě Evropy: Jaké...

To, co se na začátku 1. světové války zdálo...
Téměř zapomenutý vynález: Revoluční pluh vyjel z východních Čech!

Téměř zapomenutý vynález: Revoluční...

Rybitví, Rybitví, Rybitví, ani tam to není špatný,...
Whisky, která zrála mezi hvězdami: Jak chutná?

Whisky, která zrála mezi...

Chtěli byste ochutnat whisky, která zrála mezi...
Mrtvá trať: Mráz, hlad a smrt pod taktovkou Stalina!

Mrtvá trať: Mráz, hlad a smrt...

Lokomotiva, která měla táhnout hrozen vagonů...
Výběr nejzajímavějších poprav (2. díl)

Výběr nejzajímavějších poprav (2....

Spáchali ohavné zločiny, které porota označila jako...
Rakovina nevysvětlitelně zmizela! Byl to zázrak?

Rakovina nevysvětlitelně zmizela!...

Stará žena se vroucně modlí: „Ó, milosrdný Pane, dej,...
Polygon pro nehostinné podmínky: Kde se cvičí marsovské rovery?

Polygon pro nehostinné podmínky:...

Společný evropsko-ruský program ExoMars je v plném...
Trest za nechtěné početí? Svobodné matky čekala smrt!

Trest za nechtěné početí?...

„Odsuzujeme vás na dva roky,“ zazní u Pražského...
Poznejte své IQ

Poznejte své IQ

V našem profesionálně sestaveném testu ihned zjistíte přesné výsledky a obdržíte certifikát.